C++ 为什么模板只能在头文件中实现？

模板类的定义和实现必须要在同一个文件中，通常是头文件，编译器要看到模板实现才能展开模板。

因为初始化一个模板，编译器根据模板的参数创建一个新的类。比如：

template<typename T>struct Foo{
T bar;
void doSomething(T param) {/* do stuff using T /}};

// somewhere in a .cpp

Foo<int> f; 

编译器在解析到这段代码时，会创建一个新类，等价于：

struct FooInt{

int bar;

void doSomething(int param) {/ do stuff using int */}}
当编译器需要访问方法实现时，用模板参数去实例化他们时，比如这个情况下是int。如果实现不在头文件，方法是访问不到的，那样编译器就不能实例化那个模板。常用的方法是，在头文件中声明模板，在一个模板文件中实现那些类。然后在头文件的尾部包含具体实现的文件。例如
// Foo.htemplate <typename T>struct Foo{
void doSomething(T param);};

#include "Foo.tpp"

// Foo.tpptemplate <typename T>void Foo<T>::doSomething(T param){
//implementation}
这样，实现和声明是分开的，编译器也能访问到。