模版的分离编译解决方案-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了模版的分离编译解决方案。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

回顾

对于模版，在之前我们就已经讲过，模版不支持分离编译（即声明定义不在同一文件中）。

类中，我们知道，对于代码量比较小的函数，会默认识别成内联函数，增加代码运行的效率，而一些代码量比较大的函数，则仍然进行函数调用。

但是有些函数实在长，如果这些函数全写在类里面，十分不利于我们对代码的可读性，所以大佬就有这么两个办法来完善这些问题。

原因分析

首先我们要明白为什么模版对于声明定义分离会报错？

实际上，报的是链接错误

ps：这里我们已经声明定义分离了

模版的分离编译解决方案

test.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 "public: void __cdecl fjz::vector<int>::push_back(int const &)" (?push_back@?$vector@H@fjz@@QEAAXAEBH@Z)，函数 main 中引用了该符号

这种报错一般是编译器没有找到对应的函数定义。

可是为什么？

这是因为在类外定义的函数无法实例化！！

模版类（函数）你可以理解为只是一个模具，这个模具要根据你的模版参数T...进行实例化，而类外定义的函数因为不在类里面，没有办法跟着类的实例化一起实例化！

解决方案一

以vector举例

vector.h

template<class T>
class vector
{
public:
	typedef T* iterator;
	typedef const T* const_iterator;

	void reserve(size_t n);
	void push_back(const T& val);
	iterator erase(iterator pos);
	iterator erase(iterator first, iterator last);

public:
	iterator _start;
	iterator _finish;
	iterator _end_of_storage;
};

这里我省略掉了很多不需要声明定义分离的短函数。

vetcor.cpp

#include"vector.h"
template<class T>
void vector<T>::reserve(size_t n)
{
	if (capacity() < n)   //判断是否需要扩容
	{
		size_t sz = size();   //保存size的数据
		T* tmp = new T[n];
		if (_start)           //如果_start不为空指针，则进行拷贝和delete
		{
			for (size_t i = 0; i < sz; i++)
			{
				tmp[i] = _start[i];   //调用赋值来完成深拷贝
			}
			delete[] _start;
		}
		_start = tmp;
		_finish = _start + sz;
		_end_of_storage = _start + n;
	}
}

template<class T>
void vector<T>::push_back(const T& val)
{
	if (_finish == _end_of_storage)
	{
		reserve(empty() ? 4 : capacity() * 2);  //如果数据为空，则给初始空间为4
	}
	*_finish = val;
	_finish++;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator pos)
{
	assert(pos < _finish);
	for (int i = 0; i < _finish - pos - 1; i++)
	{
		pos[i] = pos[i + 1];
	}
	--_finish;
	return pos;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator first,
                                                       typename vector<T>::iterator last)
{
	assert(last <= _finish);
	assert(first <= _finish);
	size_t len = last - first;
	for (int i = 0; i < _finish - last; i++)
	{
		first[i] = last[i];
	}
	_finish -= len;
	return first;
}

仔细看分离定义的格式，对于iterator 这是我们在类中重定义的类型，必须要声明他是一个在vector中的类型，否则无法编译！

目前这样就已经是声明定义分离的标准格式了，如果我们现在进行vector相关的函数调用，就会出现我们刚刚上面的说的链接问题， .cpp中定义的函数无法实例化

那么解决办法是什么？

让它实例化！

#include"vector.h"
template<class T>
void vector<T>::reserve(size_t n)
{
	if (capacity() < n)   //判断是否需要扩容
	{
		size_t sz = size();   //保存size的数据
		T* tmp = new T[n];
		if (_start)           //如果_start不为空指针，则进行拷贝和delete
		{
			for (size_t i = 0; i < sz; i++)
			{
				tmp[i] = _start[i];   //调用赋值来完成深拷贝
			}
			delete[] _start;
		}
		_start = tmp;
		_finish = _start + sz;
		_end_of_storage = _start + n;
	}
}

template<class T>
void vector<T>::push_back(const T& val)
{
	if (_finish == _end_of_storage)
	{
		reserve(empty() ? 4 : capacity() * 2);  //如果数据为空，则给初始空间为4
	}
	*_finish = val;
	_finish++;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator pos)
{
	assert(pos < _finish);
	for (int i = 0; i < _finish - pos - 1; i++)
	{
		pos[i] = pos[i + 1];
	}
	--_finish;
	return pos;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator first,
                                                       typename vector<T>::iterator last)
{
	assert(last <= _finish);
	assert(first <= _finish);
	size_t len = last - first;
	for (int i = 0; i < _finish - last; i++)
	{
		first[i] = last[i];
	}
	_finish -= len;
	return first;
}

template
vector<int>;   //实例化vector<int>

template
vector<double>;   //实例化vector<double>

这样就能实例化了，可是这种办法缺陷也很明显，你需要在.cpp文件中提前加入需要实例化的类型，没有加入的则仍然会编译错误，所以这种办法我们很少用，干脆不如就不要不同文件分离编译。

而下面介绍的方案二这种办法也是比较推崇的方法

解决方案二

在同一文件进行声明定义分离，这也是最好的办法，STL也是采用的这样的办法。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-464843.html

template<class T>
class vector
{
public:
	typedef T* iterator;
	typedef const T* const_iterator;

	void reserve(size_t n);
	void push_back(const T& val);
	iterator erase(iterator pos);
	iterator erase(iterator first, iterator last);

public:
	iterator _start;
	iterator _finish;
	iterator _end_of_storage;
};

template<class T>
void vector<T>::reserve(size_t n)
{
	if (capacity() < n)   //判断是否需要扩容
	{
		size_t sz = size();   //保存size的数据
		T* tmp = new T[n];
		if (_start)           //如果_start不为空指针，则进行拷贝和delete
		{
			for (size_t i = 0; i < sz; i++)
			{
				tmp[i] = _start[i];   //调用赋值来完成深拷贝
			}
			delete[] _start;
		}
		_start = tmp;
		_finish = _start + sz;
		_end_of_storage = _start + n;
	}
}

template<class T>
void vector<T>::push_back(const T& val)
{
	if (_finish == _end_of_storage)
	{
		reserve(empty() ? 4 : capacity() * 2);  //如果数据为空，则给初始空间为4
	}
	*_finish = val;
	_finish++;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator pos)
{
	assert(pos < _finish);
	for (int i = 0; i < _finish - pos - 1; i++)
	{
		pos[i] = pos[i + 1];
	}
	--_finish;
	return pos;
}

template<class T>
typename vector<T>::iterator vector<T>::erase(typename vector<T>::iterator first, typename vector<T>::iterator last)
{
	assert(last <= _finish);
	assert(first <= _finish);
	size_t len = last - first;
	for (int i = 0; i < _finish - last; i++)
	{
		first[i] = last[i];
	}
	_finish -= len;
	return first;
}

到了这里，关于模版的分离编译解决方案的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！