如何在 cpp 文件中为多种类型创建模板类成员实现

Posted 2023-02-22

【中文标题】如何在 cpp 文件中为多种类型创建模板类成员实现

【英文标题】：How can I create template class member implementations in the cpp file for multiple types

【发布时间】：2011-07-11 10:02:32

【问题描述】：

我有一个名为 w32file 的模板类，它可以与 wchar_t 和 char 一起使用。已声明：

template <typename T>
    class w32file  ... 

它有很多成员方法，比如这个：

inline bool isDirectory();

现在我知道我可以将这些成员方法的所有实现放在头文件中，然后它们会被编译到使用我的模板的任何目标文件中。但是，我真的不想要这个，因为这个类会被到处使用，并且会导致大量重复的目标代码。

所以目前，我有一个 cpp 文件，它链接到一个静态库，它执行以下操作：

bool w32utils::w32file<wchar_t>::isDirectory()

    auto dwAttr = GetFileAttributes(m_name.c_str());
    return ((dwAttr & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY) == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY);


bool w32utils::w32file<char>::isDirectory()

    auto dwAttr = GetFileAttributes(m_name.c_str());
    return ((dwAttr & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY) == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY);

现在，我的目标代码只创建了一次，但我必须在我的源代码中创建本质上相同的方法的两个副本。有谁知道解决这个问题的方法？有没有办法以模板化的方式将这两种实现扩展到我的目标文件中？

【参考方案1】：

定义函数模板化并使用显式模板实例化：

namespace w32utils

  template <typename T>
  bool w32file<T>::isDirectory()
  
    const auto dwAttr = GetFileAttributes(m_name.c_str());
    return ((dwAttr & FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY) == FILE_ATTRIBUTE_DIRECTORY);
  


  template class w32file<char>;
  template class w32file<wchar_t>;

请注意，我强烈建议将其放在标题中并内联！

【讨论】：

嗯，这会以某种方式避免目标代码被多次创建吗？您会看到，使用我烦人的复制/粘贴方法，我至少可以将目标代码放在一个 dll 中。这不会导致目标代码出现在每个碰巧使用 w32file 的 dll 中吗？

我假设您将其放入 .cpp 文件中并保持标头没有定义。然后代码应该只在那个翻译单元中生成。缺点是你不能将类用于你没有实例化的任何类型，因为编译器甚至不知道定义。 （但请注意我关于内联的评论。这个几乎直接的函数转发请求被内联。）

啊，我明白你的意思了，我现在就试试这个。是的，我同意你关于内联的观点。我原来的方法实际上也内联了函数。

还要尽可能添加const - 这将允许编译器进行更多优化，并且它实际上可能是正确性所必需的。你的isDirectory 方法肯定是const。

@Itjax：（对不起，我的意思是const auto，而不是const auto &，这已经被破坏了。）不过，我指的不是函数参数，而是本地的dwAttr。通过将其设为 const，编译器知道它可以尝试完全删除该变量。当然，它也可以从非常量变量中计算出这一点，但是如果您真正拥有的是范围内的常量，那为什么不精确呢？