仅标头模板的显式实例化声明（外部模板）

Posted 2023-03-25

【中文标题】仅标头模板的显式实例化声明（外部模板）

【英文标题】：Explicit instantiation declaration of header only template(extern template)

【发布时间】：2017-06-11 21:00:31

【问题描述】：

我正在尝试加快 GLM（OpenGL 数学）的编译时间。 GLM 大量使用 C++ 模板。

这是我迄今为止尝试过的。

math.h
#pragma once

#include <glm\glm.hpp>
extern template struct glm::tvec3<float, glm::highp>;

---

math.cpp
#include "math.h"
template struct glm::tvec3<float, glm::highp>;

---

然后我有三个使用glm::vec3 模板的文件，glm::vec3 是glm::tvec3<float, glm::highp> 的类型定义。 a,b,c 的三个文件看起来几乎一样：

a.cpp, b.cpp, c.cpp
#include "math.h"
glm::vec3 func() 
    glm::vec3 a = glm::vec31,1,1;
    glm::vec3 b = glm::vec31,1,1;
    return a + b;

我同时使用显式实例化定义和显式实例化声明。所以文件a,b,c 不应该导致隐式实例化。 但是编译时间和我不做一样。

【问题讨论】：

AFAIK，如果您将模板声明移动到单独的 .cpp 文件中并仅显式实例化所需的模板，显式实例化只能帮助加快编译时间。仅标头库并非如此。更糟糕的是：显式实例化类将生成其所有符号，包括未使用的符号

@AndreiR。您不必隐藏模板实现以避免隐式实例化，从而强制编译器在其他翻译单元中搜索它。这就是extern template 的全部意义 -> 强制编译器在其他翻译单元中搜索实现，而不是在当前翻译单元中实例化它。

@PcAF 但是这个例子应该可以工作，不是吗？

我猜即使@PcAF 是正确的，这里的问题是编译器仍然必须解析整个头文件。由于在您的示例中您只使用（可能很简单）构造函数，因此编译它不会节省太多时间。

这个问题引起了我的注意，我没有答案，但其他用户在尝试将外部模板与 glm 一起使用时报告了您同样的问题：cpc110.blogspot.com/2020/04/… [来自该页面：“我怀疑这是因为 #include 实际上最终确实包含了模板定义，而在这一点上，后续的 extern 模板声明只是多余的。"]

【参考方案1】：

您的 math.h 仍然会导致用户包含 这就是你想要避免的事情，以加快速度。为了加快速度，创建您自己的类，其实现（在 math.cpp 中）可能使用 glm.hpp，但该类的用户不需要自己包含 glm.hpp。

这是留给学生的示例，但您需要类似：

数学.h 结构 vec3 双 x1,x2,x3; vec3 plus(const vec3& a, const vec3& b);

那么当a.cpp包含math.h时，它提供了你需要的功能，但不会让你所有的编译单元都包含glm.hpp。