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我不熟悉 c++ 模板，所以我的第一个问题是我应该把这个模板的实现放在哪里，在处理器的 .cpp 或 .h 文件中？

把它放在头文件中。这是最简单和最强大的解决方案。通常，您希望将函数的定义（即它们的函数体）放在源文件 (.cpp) 中，因为源文件可以独立编译。但这对于模板(*)是不可能的。

(*) 略微简化。

类模板只是类的蓝图，函数模板是函数的蓝图。也就是说，函数模板不是函数，换句话说，“模板函数”具有误导性，它不是函数而是模板/蓝图。

从函数模板（或类模板中的类）构建函数的过程称为实例化。结果是一个实例化的函数，或者更一般地说，一个函数模板特化。

模板特化不是模板。函数模板特化只是一个名称怪异的普通函数；类模板特化只是一个名称怪异的类。

模板只会针对某些特定的模板参数集进行实例化：

  • 如果您明确要求实例化它
  • 或者如果您只使用专业化（->隐式实例化）。

第二种方式更为常见。一个例子：

template<class T>
struct my_type
{
    T mem;
};

// using the specialization -> implicit instantiation
my_type<int> o;
my_type<double> p;

这将为模板参数实例化一次类模板 ，并为模板参数实例化一次。这将创建两个具有相似名称的独立且不相关的类型：和my_typeintdoublemy_type<int>my_type<double>

对于功能也是如此；除了函数，您通常不会显式提供模板参数。相反，您让编译器从函数参数的类型中推断出模板参数。例子：

template<class T>
void foo(T param)
{
    std::cout << param;
}

foo<int>(42);  // explicitly specifying the template arguments -- DON'T DO THAT
foo(21);       // template argument *deduction*

第二次调用会自动推导出模板参数为int. 同样，我们创建了（隐式实例化）两个具有相似名称foo<int>(int)的函数：（名称是foo<int>并且它有一个类型为 的函数参数int）和foo<double>(double)

为什么将模板的定义放在源文件中不好：请参阅为什么模板只能在头文件中实现？

短版：由于模板是蓝图，为了使用它们，编译器必须实例化它们。但它只能实例化它所知道的。

如果foo在头文件中声明函数模板，在中templ.h定义并在中templ.cpp使用main.cpp，则：

  • 在main.cpp中，编译器不知道函数模板的定义。它只能实例化 的声明，foo而不能实例化定义。

  • 在templ.cpp中，编译器确实知道定义，并且可以实例化它。但是，它不知道外部的用途templ.cpp——因此它不能为外部使用的所有参数集实例化它。

在 OP 中的示例中，这是可行的，但它似乎是一个疏忽：

[模板.h]

template<class T>
void foo(T);

void ordinary_function();

[模板.cpp]

#include "templ.h"

template<class T>
void foo(T p)
{
    std::cout << p;
}

void ordinary_function()
{
    foo(42);     // implicit instantiation of foo<int>
    foo(2.5);    // implicit instantiation of foo<double>
}

[主.cpp]

#include "templ.h"
int main()
{
    foo(23);    // works fine, uses the foo<int> defined in templ.cpp
    foo('a');   // linker error: foo<char> not defined
    return 0;
}

因为 的定义foo<char>尚未在 中实例化，templ.cpp也无法在 中实例化main.cpp，所以会产生链接器错误。

这就是为什么你不应该依赖这种行为。如果出于某种原因不想在头文件中定义函数模板，则可以使用显式实例化。至少，显式实例化是显式的，并且应该记录在案，这样就不会发生意外。

编译器实际上抱怨的问题与模板无关；）这只是一个名称查找问题。一个简化的例子：

#include <iostream>

struct Foo
{
    typedef int Bar;

    void do_something();
};

Bar Foo::do_something()
{
    std::cout << "something\n";
}

当编译器看到Bar Foo::do_something()它看到的行时Bar，找不到该名称所指的内容。因此错误。另一方面：

#include <iostream>

struct Foo
{
    typedef int Bar;

    void do_something();
};

Foo::Bar Foo::do_something()
{
    std::cout << "something\n";
}

现在您告诉编译器在哪里查找名称Bar，即 inside Foo。

于 2013-11-12T12:24:49.753 回答
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这是我为帮助您而编写的模板的简短示例：
在标题中： 

typedef TemplatedClassName< ParameterValue0, ParameterValue1 > TemplateAlias;

在源文件中：
//显式模板实例化

template class TemplatedClassName< ParameterValue0, ParameterValue1 >;
于 2013-11-12T12:10:59.867 回答