1.分離編譯模式

一個程序（項目）由若干個源文件共同實現(xiàn)，而每個源文件單獨編譯生成目標文件，最后將所有目標文件連接起來形成單一的可執(zhí)行文件的過程稱為分離編譯模式。

2.使用函數(shù)模板在鏈接時出錯

在C++程序設(shè)計中，在一個源文件中定義某個函數(shù)，然后在另一個源文件中使用該函數(shù)，這是一種非常普遍的做法。但是，如果定義和調(diào)用一個函數(shù)模板時也采用這種方式，會發(fā)生編譯錯誤。

下面的程序由三個文件組成：func.h用來對函數(shù)模板進行申明，func.cpp用來定義函數(shù)模板，main.cpp包含func.h頭文件并調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)模板。

/***func.h***/
template<class T> void func(const T&);
/***end func.h***/

/***func.cpp***/
#include <iostream>
using namespace std;

#include "func.h"
template<class T> void func(const T& t)
{
 cout<<t<<endl;
}
/***end func.cpp***/

/***main.cpp***/
#include <stdio.h>
#include "func.h"

int main()
{
 func(3);
}
/***end main.cpp***/

這是一個結(jié)構(gòu)非常清晰的程序，但是它不能通過編譯。在VS2017下的出錯信息是：

error LNK2019: 無法解析的外部符號 "void __cdecl func< int>(int const &)" (??$func@H@@YAXABH@Z)

原因出現(xiàn)在分離編譯模式上。在分離編譯模式下，func.cpp會生成一個目標文件為func.obj，由于在func.cpp文件中，并沒有發(fā)生函數(shù)模板調(diào)用，所以不會將函數(shù)模板func<T>實例化為模板函數(shù)func<int>，也就是說，在func.obj中無法找到關(guān)于模板函數(shù)func<int>的實現(xiàn)代碼。在源文件main.cpp中，雖然函數(shù)模板被調(diào)用，但由于沒有模板代碼，也不能將其實例化。也就是說，在main.obj中也找不到模板函數(shù)func<int>的實現(xiàn)代碼。這樣，在鏈接的時候就會出現(xiàn)func<int>沒有定義的錯誤。

3.解決辦法

3.1將函數(shù)模板的定義放到頭文件

一個簡單的解決辦法就是將函數(shù)模板func<T>的定義寫到頭文件func.h中。這樣的話，只要包含了這個頭文件，就會把函數(shù)模板的代碼包含進來，一旦發(fā)生函數(shù)調(diào)用，就可以依據(jù)函數(shù)模板代碼將其實例化。這個辦法雖然簡單可行，但是有如下不足。
 （1）函數(shù)模板的定義寫進了頭文件，暴露了函數(shù)模板的實現(xiàn)細節(jié)。
 （2）不符合分離編譯模式的規(guī)則，因為分離編譯模式要求函數(shù)原型申明放在頭文件，定義放在源文件。

注意： 這樣做，如果在多個目標文件中存在相同的函數(shù)模板實例化后的模板函數(shù)實體，鏈接時并不會報函數(shù)重定義的錯誤，這與普通函數(shù)不同，因為編譯器會對實例化后的重復的模板函數(shù)實體進行優(yōu)化，只保留一份代碼實體。如果不同的源文件中都保留一份函數(shù)模板實體，會造成代碼冗余，實際上，這也是一種代碼冗余的解決辦法。

3.2仍然采用分離編譯模式

有什么辦法可以讓函數(shù)模板實例化時能夠找到相應(yīng)的模板函數(shù)的代碼呢？一個可能的解決辦法就是使用關(guān)鍵字export。也就是說，在func.cpp里定義函數(shù)模板的時候，將函數(shù)模板頭寫成：

export template<class T> void func(const T& t);

這樣做的目的是告訴編譯器，這個函數(shù)模板可能再其他源文件中被實例化。這是一個對程序員來說負擔最輕的解決辦法，但是，目前幾乎所有的編譯器都不支持關(guān)鍵字export，包括VC++和GNU C++。

3.3顯示實例化

顯示實例化也稱為外部實例化。在不發(fā)生函數(shù)調(diào)用的時候?qū)⒑瘮?shù)模板實例化，或者在不使用類模板的時候?qū)㈩惸０鍖嵗Q之為模板顯示實例化。

上面遇到的問題是main.obj和func.obj中找不到模板函數(shù)func<int>的實現(xiàn)代碼，那么就在func.cpp中將函數(shù)模板func<T>顯示實例化為模板函數(shù)func<int>。

template void func<int>(const int&); //函數(shù)模板顯示實例化

這樣，就可以在func.cpp產(chǎn)生模板函數(shù)func<int>的實例化代碼，編譯之后就會產(chǎn)生函數(shù)的二進制代碼，供其它源文件鏈接，程序就可以正常運行。當類模板的成員函數(shù)的實現(xiàn)定義在源文件中，通過模板類的對象調(diào)用成員函數(shù)時也會出現(xiàn)找不到函數(shù)定義的錯誤，可以使用同樣的方法解決，不再贅述。

以上就是詳解C++函數(shù)模板與分離編譯模式的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于C++函數(shù)模板與分離編譯模式的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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