为啥我们不在“.cpp.h”文件中编译模板实现？

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥我们不在“.cpp.h”文件中编译模板实现？

【英文标题】：Why do we not compile template implementation in a ".cpp.h" file?为什么我们不在“.cpp.h”文件中编译模板实现？

【发布时间】：2016-05-15 21:28:49

【问题描述】：

在制作模板链表时，我们创建 list.h 和 list.cpp.h，而不是文件 list.h 和 list.cpp。 .cpp.h 文件包含链表类的实现。在 list.h 的末尾，在 #ENDIF 之前，我们 #include "list.cpp.h"。

我知道通过将 .cpp 文件作为头文件，我们可以避免编译它，但是这是如何工作的呢？过去我们需要编译依赖于使用“template”的实现，那么为什么我们不必编译这个实现文件呢？

编辑：我的问题被标记为重复，带有指向 Why can templates only be implemented in the header file? 的链接，我已经阅读过。这个问题没有回答为什么不需要像普通的 .cpp 实现文件那样编译模板实现。如果我们可以通过制作头文件来避免编译实现，为什么我们不对每个实现都这样做呢？有什么缺点？

实例化模板是否会编译该模板的每个实例的代码？如果我的 .cpp 曾经需要在其功能之一中使用模板，那么如果它避免了初始编译，我为什么不将其更改为头文件呢？

我希望我的问题更有意义。

【问题讨论】：

“我知道通过将 .cpp 文件作为头文件，我们可以避免编译它，” => 头文件被编译，只是 按照惯例 将内容放入.h 文件时，您只会将可以安全地多次包含在项目中的内容放入其中。如果您将int foo; 放入头文件，然后将#include 该文件放入多个源文件中，您将在链接器时收到关于foo 的多个声明的错误。模板是可以安全包含多次的类别中的东西......比如内联函数定义，它们按照链接所述进入标题。

我不清楚你在问什么。当执行#include "file.h" 的翻译单元被编译时，.h 文件中的代码被编译，因为#include 是一个简单的文本替换。当您说“为什么我们不对每个实现都这样做？”时，您的确切意思是什么。您确实将每个模板实现放在头文件中（如果它需要对多个单元可见）

【参考方案1】：

请记住，#include 指令只是将标头的内容拉入当前正在编译的文件中。所以模板确实被编译了；它在#includes 定义模板的文件的每个翻译单元中编译。当使用模板时（稍后在该文件中），它会被实例化。

【参考方案2】：

正如您所说，您正在将模板作为头文件包含在内，因为您的 .h 文件最后包含 .ccp.h 文件。

所以这是您项目的惯例，将 normal .h 和模板代码分隔在两个文件中。

因此，在您的情况下，模板代码被编译成常规的 .cpp 代码。

您想要避免这种情况的原因是“膨胀”——每个 .cpp 文件都会创建它自己的该 cpp 单元中使用的模板代码的副本，所以如果 A.cpp 和 B.cpp 都包含T.cpp.h，如果他们使用相同的模板，他们可能会创建相同的代码，并且需要一个智能优化器来删除所有重复。