C++模板中声明和定义是否可以分开存放在.h和.cpp文件中
2016-10-11 15:03
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虽然我们遇到的绝大多数情况下,模板中函数的声明和定义都放在头文件中,但我想肯定有人和我一样,想知道是否可以分开存放。动手实验后,会发现有的可以,有的会报错,其实,这和编译器有关。
要弄清楚这个问题,首先要解决两个问题。
第一,为什么要把函数的声明放在头文件中,而定义放在.cpp文件中? 除了隐藏代码之外,如果将函数的定义也放入头文件中,那么每个include了这个头文件的文件都会对该函数定义一遍,而如果该函数又是外部连接的,那么就会发生多重定义错误。
第二,模板实现的机制是什么?我们可以把模板想象成一个在编译期间、而非预处理期间进行替换的大型宏。这样,要进行替换,就必须清楚的知道函数的定义。而如果分开存放,编译器就很难在编译期间获得函数定义。
这样,对于模板,我们似乎处于一个两难的境地。如果都放入头文件,就会面临多重定义;而分开存放,又会面临连接困难。事实上,编译器和连接器处理前者要比处理后者容易的多。所有的编译器和连接器都有相应的机制来处理多重定义问题,故一般将模板声明和定义都放在头文件中。
实际上,多数编译器也是有处理后者的机制,也可以将声明和定义分开。但有的编译器会报错。如果一定要分开,先查看你的编译器说明文档,看看是否支持。但推荐都放入头文件。
要弄清楚这个问题,首先要解决两个问题。
第一,为什么要把函数的声明放在头文件中,而定义放在.cpp文件中? 除了隐藏代码之外,如果将函数的定义也放入头文件中,那么每个include了这个头文件的文件都会对该函数定义一遍,而如果该函数又是外部连接的,那么就会发生多重定义错误。
第二,模板实现的机制是什么?我们可以把模板想象成一个在编译期间、而非预处理期间进行替换的大型宏。这样,要进行替换,就必须清楚的知道函数的定义。而如果分开存放,编译器就很难在编译期间获得函数定义。
这样,对于模板,我们似乎处于一个两难的境地。如果都放入头文件,就会面临多重定义;而分开存放,又会面临连接困难。事实上,编译器和连接器处理前者要比处理后者容易的多。所有的编译器和连接器都有相应的机制来处理多重定义问题,故一般将模板声明和定义都放在头文件中。
实际上,多数编译器也是有处理后者的机制,也可以将声明和定义分开。但有的编译器会报错。如果一定要分开,先查看你的编译器说明文档,看看是否支持。但推荐都放入头文件。
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