在 C++ 中使用模板的问题答案

【问题标题】：Problem using templates in C++在 C++ 中使用模板的问题
【发布时间】：2011-04-25 09:47:11
【问题描述】：

我第一次在 C++ 中使用模板，当我尝试编译时遇到了问题。基本上是在尝试创建我自己的各种基本 ArrayList：

.hpp：

#ifndef ARRAYLIST_HPP_
#define ARRAYLIST_HPP_

template <class T>
class ArrayList
{
    private:
        int current, top ;
        T * al ;

    public:
        ArrayList() ;   // default constructor is the only one
};

#endif /* ARRAYLIST_HPP_ */

.cpp：

#include "ArrayList.hpp"

using namespace std ;

//template <class T>
//void memoryAllocator( T * p, int * n ) ; // private helper functions headers

template <class T>
ArrayList<T>::ArrayList()
{
    current = 0 ;
    top = 10 ;
    al = new T[top] ;
}

主要：

#include "ArrayList.hpp"

int main()
{
    ArrayList<int> test ;
}

当我尝试在没有 main 的情况下编译时，它编译得很好，但是，一旦我尝试在 main 中使用它，我就会收到以下错误：

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "ArrayList<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >::ArrayList()", referenced from:
      _main in Website.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
collect2: ld returned 1 exit status
make: *** [APProject2] Error 1

任何关于可能是什么问题的想法将不胜感激！

干杯！

【问题讨论】：

Template operator linker error 的可能重复项
这个问题很多。尝试在这个网站上搜索“[c++] [template] linker”。

标签： c++ templates generics

【解决方案1】：

模板需要声明和在标头中定义。

另外：我认为这不是真正的错误。它提到了ArrayList<std::string> 的实例化，我在任何地方都看不到。

This FAQ entry 解释了原因。

【讨论】：

如何在标头中声明模板？这不就是我所做的模板吗？
@elfsareus：这里的template 指的是整个结构（例如template<typename T> class Foo { };）。您需要在与声明相同的文件中给出所有成员函数（或模板函数中的所有函数）的定义。

【解决方案2】：

您需要在 .hpp 文件中包含实现。编译器需要在编译时知道 T 才能生成特化。

【讨论】：

在你的 main 中，你正在实例化 ArrayList。 ArrayList.cpp 没有任何特定的 T 类型，因此编译器无法对它做任何事情。它需要一个类型。因此，如果您将 .cpp 实现放在 .hpp 中，并将 .hpp 包含在 main 中，编译器将为您实例化一个 ArrayList。可以将模板视为需要额外信息（类型）才能编译的模板或不完整的代码。这有意义吗？
嗯，确实有点意思！谢谢！但是，是否仍然无法为声明和实现维护单独的 .hpp 和 .cpp 文件？还是每个使用泛型类型的方法/构造函数的所有实现都必须在头文件中？
不，你不能将任何使用模板参数的代码放在一个普通的 .cpp 中（好吧，你可以，但它不会编译任何东西）。有些人将实现放在 .icpp 中，然后将其包含在 .hpp 的底部，但这只是为了将“声明”保存在单独的文件中。如果实施冗长且难以阅读，这将很有用。但就编译器而言，它是相同的，因为预处理器本质上会合并两个文件。如果您查看 STL 或 Boost，您会发现大多数库都是 100% 的头文件。
知道了！谢谢！附：最后一个快速的问题，因为我已经引起了您的注意…… :) 如何在 c++ 中从 Java 执行以下操作？ test.add(new SomeClassName("stuff"));我知道我能做到： SomeClassName temp("stuff") ; test.add( 临时 ) ;但这有捷径吗？
这取决于 test.add 的签名，即它期望的参数。假设它 test 是 SomeClass 和 SomeClass::add(const SomeClassName&) 那么你只需要 test.add(SomeClassName("stuff"))。但这真的取决于你想做什么，所以在一个新问题中，一个更完整的 Java 示例可能会更好。

【解决方案3】：

您不能将模板化代码放入单独的 .cpp 文件中...您的构造函数应该位于 ArrayList 标头中。关键是，只有在编译main() 时，编译器才意识到它需要实例化 ArrayList 以及 T 将采用什么类型，因此它需要有可用的代码来进行实例化......

【讨论】：