显式类模板实例化的链接

Question

是否允许在不同的编译单元中使用相同类型的同一类模板的多个实例化？函数模板呢？

示例代码如下：

test.hpp

template <typename T>
class A
{
    public:
        T out();
};

template <typename T>
T A<T>::out()
{
    return T(1);
}

test1.cpp

#include "test.hpp"
template class A<int>;
int testFn()
{
    return A<int>().out();
}

test2.cpp

#include "test.hpp"
template class A<int>;
extern int testFn();
int main()
{
    return testFn() == A<int>().out();
}

如果我跑步

g++ -std=c++11 test1.cpp test2.cpp -o test

它编译时不会抱怨重复的定义。

我指的是标准 [1][2] 的旧草案，并假设链接部分没有太大变化（匿名命名空间除外）。类模板有 3.5p4 和 14p4 的外部链接。如果是这样，我希望 g++ 应该抱怨 A::out() 的重复定义。我在这里遗漏了什么吗？

如果 test.hpp 定义了一个没有“静态”或“内联”的函数模板呢？

谢谢。

[1]http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2798.pdf [2]http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3337.pdf

Answer 1

在实现中找到这些问题的答案的一个好方法是使用“nm”。如果将 nm 的输出通过管道传输到 c++filt，则损坏的 C++ 符号通常更具可读性。

例如，如果您使用“-c”编译每个编译单元的“.o”，那么您可以运行 nm。当我这样做时，我看到模板成员是弱符号“W”代码（在 x86 linux 上）。这意味着多个定义是可以的，并且以某些系统特定的方式。如果我创建了一个非模板化的函数，它将在两个翻译单元对应的目标文件中显示为“T”。这将导致多个定义的符号。

通常 C++ 模板会根据需要进行实例化（无需完全实例化），这将允许您在声明标头之外使用 _impl 类型标头。

实际上不允许您将成员模板定义为静态的（这会产生错误）。您可以将其定义为内联。在这种情况下，您将看不到使用 nm 的成员模板的任何符号，因为它已被内联。