在 C++ 中创建新的模板容器类型

Question

好的，所以我正在尝试在 C++ 中实现一个模板化的循环双向链表。我遇到的问题是，当我尝试将类定义和函数分别分离到 .h 和 .cpp 文件中时，编译器不断向我吐出关于没有模板参数的错误。

这里是头文件，cdl_list.h

#ifndef CDL_LIST_H
#define CDL_LIST_H

#include <iostream>


using namespace std;


template <typename T>
class cdl_list {

        public:

        cdl_list(){
                first = last = current = NULL;};     // constructor, "current" = "null"
        ~cdl_list();    // deconstructor
        void insertFromFront (T &);     // inserts an element of type T in the front properly
        void insertFromBack (T &);      // inserts an element of type T in the back properly
        void deleteFront();     // removes the first element in the list, updating relevant pointers
        void deleteBack();      // removes the last element in the list, updating relevant pointers
        void reset();   // makes the "current" pointer the front element
        void next();    // makes the "current" pointer the next node neighbor
        T currentValue();       // return the data in the node that "current" refers to
        void deleteCurrent(); // delete the node that the current pointer refers to; current = old -> next
        bool isEmpty(); // returns true if and only if the list is empty
        void print();   // displays the current data in the linked list


        private:

        struct listNode* first;
        struct listNode* last;
        struct listNode* current;


        protected:

        struct listNode {
                listNode* prev; // "previous" pointer
                T data; // data in the node
                listNode* next; // "next" pointer
        };
};

#include "cdl_list.h"
#include <iostream>

using namespace std;



//And here is the .cpp file, what I have so far, because I can't even get just this one function to compile

template < typename T > void cdl_list::insertFromFront(const T &frontInsert) {
        listNode *oldFirst;
        oldFirst = (listNode *) malloc(sizeof(listNode));
        oldFirst = first;
        oldFirst -> prev = frontInsert;
        while(current -> next != first)
                current = current -> next;
        frontInsert -> prev = current;
        current -> next = frontInsert;
        first = frontInsert;

}



#endif

Answer 1

不幸的是，由于 C++ 编译过程的工作方式，它们需要在同一个文件中（除此之外还有其他解决方法，但这是最常见的一种）。详情请见http://www.parashift.com/c++-faq-lite/templates.html#faq-35.12。

Answer 2

您不能将模板化函数拆分为 .cpp 文件和标头。当一个模板类被编写和编译时，它实际上并不是正常意义上的“编译”。相反，它仅在您为其分配模板参数时才被编译。因此，每次您在代码中对 Foo<Bar> 进行先前未声明的声明时，实际上都需要编译器生成一个全新的类。如果不知道如何实现整个新类，就无法编译新类。这就是为什么你的编译器会吐出你看到的错误。

为了更具描述性。假设我创建了一个名为“bleah.h”的文件

template<typename T>
struct Foo{ T value; }

现在我在“Yuck.h”中有这个：

#include "bleah.h"

Foo<int> something;  //compiler stops here and compiles a new class for Foo<int>
Foo<int> another; //compiler doesn't need to generate a new Foo<int>, already done
Foo<double> oh; //compiler needs to make a new class Foo<double>

由于这里有标头，我需要标头中的所有信息来编译“Foo”的不同模板版本。

Answer 3

在 cpp 中定义函数时，尝试在类名中添加

例如

template<class T> void myclass<T>::func_name() {}

正如其他海报指出的那样，您应该将放入 .cpp 的内容放入 .inl 文件中，并在 .h 文件的末尾执行 #include "myfile.inl" 并避免将 .cpp 文件用于模板.

Answer 4

您不能像使用常规类那样使用模板类将实现与声明分开。你可以这样做，但它有点“hacky：”

// Template.h

#ifndef TEMPLATE_H_INCLUDED
#define TEMPLATE_H_INCLUDED

template <typename ClassDatatype>
class MyTemplateClass
{
    template <typename MethodDatatype>
    void MyMethod(MethodDatatype Argument);
}

#include "Template.cpp"

#endif

// Template.cpp

#ifndef TEMPLATE_CPP_INCLUDED
#define TEMPLATE_CPP_INCLUDED

#include "Template.h"

template <typename ClassDatatype>
template <typename MethodDatatype>
void MyTemplateClass<ClassDatatype>::MyMethod(MethodDatatype Argument)
{
    // Implementation goes here.
}

#endif