c++-模板不支持分离编译错误分析
2017-08-06 11:50
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先说明下是怎么出现这个问题的:
当我们使用模板时,如果直接在声明处定义不会出现问题。但是,像下面这样将模板函数分离编译时,在测试函数编译时就会报错。
//template.h #pragma once template<class T> class MyClass { public: void Func();//只声明,定义在其他文件 }; //templat.cpp 函数的定义 #include "template.h" template<class T> void MyClass<T>::Func() { cout << "victory!" << endl; } //Test.cpp 测试 #include <iostream> #include "template.h" using namespace std; void Test() { MyClass<int> c1; c1.Func(); } int main() { Test(); system("pause"); return 0; }
在我们编译的时候就会报Test.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 “public: void __thiscall MyClass::Func(void)” (?Func@?$MyClass@H@@QAEXXZ),该符号在函数 “void __cdecl Test(void)” (?Test@@YAXXZ) 中被引用。仔细看就会发现是链接错误。
分析如下
C/C++语言所采用的方法是:每个源文件都是独立的编译单元,在当前源文件中使用但未在此定义的变量或者函数,就假设在其他的源文件中定义好了。每个源文件生成独立的目标文件(obj文件),然后通过连接(Linking)将目标文件组成最终的可执行文件。要想分析这个问题就首先得预处理,编译,汇编,链接四个阶段分别作了那些事情。
一:预处理(1>删除注释;2>头文件展开(将所包含的头文件内容全部复制到此文件中);3>宏替换;4>条件编译)
在Test.cpp中,我们忽略iostream库,当我们包含Templat.h后,进行头文件的展开,变成了下面这样:
#include <iostream> //#include "template.h" using namespace std; template<class T> class MyClass { public: void Func();//只声明,定义在其他文件 }; void Test() { MyClass<int> c1; c1.Func(); } < a5d8 span class="hljs-keyword">int main() { Test(); system("pause"); return 0; }
到这也就完成了对我们自己写的头文件的包含。在template.cpp中也有一份template.h的展开。形成各自对应的.obj文件。
二:经过编译和汇编阶段完成了各自的词法分析,语义分析,符号汇总,语法分析并将对应的汇编代码转为二进制代码。
这时候就很关键:在test.cpp中,编译时由于创建了对象,实例化了对应类型为MyClass< T >的模板,此时test文件中只实例化出了func()函数的声明;在template.cpp中并没有实例化的操作,所以也就不会去进行对应的分析执行操作,所以此时我们就算再templat.cpp中打出各种各样的语法错误,我们编译时都不会报错。
链接:简单点说就是将各个文件形成后的文件汇总起来,形成一个.exe文件。
当在进行合并时,就会发现由于之前在template.cpp没有实例化,当然在链接时符号表也找不到fun()函数定义的地址。所以出现无法解析外部符号的错误。
解决方法
取消分离编译,将声明和定义放一起:
class MyClass { public: void Func() { cout << "victory!" << endl; } };
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