在实现文件中声明带有模板参数的方法答案

【问题标题】：Declaration of methods with template arguments in implementation file在实现文件中声明带有模板参数的方法
【发布时间】：2019-01-24 09:09:27
【问题描述】：

是否有可能在不同的地方将类方法的定义和声明与模板参数（特别是在使用constexpr 函数时使用）分开？因为“模板参数”不是像模板函数的显式特化吗？

或者这种情况与已经讨论好的话题纠缠不清： Why can’t I separate the definition of my templates class from its declaration and put it inside a .cpp file?

Why can templates only be implemented in the header file?

例如：头文件“someHeader.h”

#include <iostream>

#pragma once
class cc
{
public:
    cc()=default;
    ~cc()=default;

    template<uint32 f_val2Check_u32>
    constexpr uint32 isPowerOf2();

private:
};

然后是 *.cpp 文件：

// cpp-file
#include "someHeader.h"

template<uint32 val>
constexpr uint32 cc::isPowerOf2()
{
    return ((val&(val-1))==0);
}

【问题讨论】：

基本上没有。原因是调用代码实际上是通过填充它进行调用的类型来生成函数体。所以编译器需要看到模板主体，而不仅仅是签名。（当然会有办法解决这个问题，但这是 20 多年前设计规则时的动机）。

标签： c++ c++11 templates c++14 constexpr

【解决方案1】：

问题是模板在编译时被实例化。

因此，它需要查看函数或类的定义，以了解所有操作类将应用于所传递的类型。

让我们在你的函数声明中说： template <typename T> void print_square(T t)
看到这个，你能说出什么：
"所有操作将应用于T 类型"？
老实说，什么都没有。

现在让我们看看函数定义：

template <typename T>
void print_square(T t)
{
    std::cout << t * t; 
}

现在，当我们看到函数定义时，我们可以看出二元运算符 * 应该适用于类型 T。
这是传递给模板的类型的要求。
换句话说，操作类适用于 T 类型被传递。

因此，编译器需要访问函数模板的函数定义。
它可以阻止您将std::string 作为参数传递给print_square()，因为它不符合要求。

【讨论】：

【解决方案2】：

编译器必须知道函数在使用它的所有翻译单元中的实现方式。 constexpr 关键字告诉编译器在编译时计算给定参数的函数结果并传播该值。没有实现，这是无法实现的。

这适用于非模板非 constexpr 函数，因为该值可以在运行时计算，即在链接之后。

【讨论】：