如何调用模板方法？答案

【问题标题】：How to call a template method?如何调用模板方法？
【发布时间】：2011-05-15 07:38:00
【问题描述】：

网上有很多说明如何编写模板方法的文档，但没有太多关于如何调用它们，如何在代码中使用它们的例子。

我有一个这样的模板方法：

VectorConvertor.h

template <class T>
static void AppendToVector(std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                           std::vector<T> & VectorToAppend);

VectorConvertor.cpp

template <class T>
void VectorConvertor::AppendToVector(std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                     std::vector<T> & VectorToAppend)
{
    for (std::vector::size_type i=0; i<VectorToAppend.size(); i++)
    {
        VectorToBeAppended.push_back(VectorToAppend.at(i));
    }
}

代码中的使用尝试：

std::vector<uint8_t> InputData, OutputData;
// ...
VectorConvertor::AppendToVector(OutputData, InputData);

我编译这段代码没有任何错误。但是当我尝试使用这种方法时，会出现以下错误：

错误 LNK1120：1 个未解决的外部问题

和

错误 LNK2019：未解析的外部符号“public: static void __cdecl VectorConvertor::AppendToVector(class std::vector > &,class std::vector > &)” (??$AppendToVector@E@VectorConvertor@@SAXAEAV? $vector@EV?$allocator@E@std@@@std@@0@Z) 在函数“public: staticclass std::vector > __cdecl Utf8::WStringToUtf8(class std::basic_string,class std::allocator >)" (?WStringToUtf8@Utf8@@SA?AV?$vector@EV?$allocator@E@std@@@std@@V?$basic_string@_WU?$char_traits@_W@std@@V?$allocator @_W@2@@3@@Z)

当我不在我的代码中使用此方法时，我不会收到任何错误消息。我在调用它时做错了什么？我错过了什么吗？

我使用的是 Visual Studio 2010 Express Edition。

【问题讨论】：

没有帮助，但这些错误信息正是我停止使用 C++ 编码的原因。
为清楚起见，不要将template method（这是一种设计模式）与class template member function 和function template 混淆。

标签： c++ function templates methods

【解决方案1】：

在 C++ 中，使用模板时，您无法将 .cpp 文件中的定义分开。您需要将定义放在头文件中。见：

http://www.parashift.com/c++-faq-lite/templates.html#faq-35.12

【讨论】：

该语言允许您使用 export 关键字将模板定义与其实现分开。您的编译器可能会禁止它。
@wilhelmtell：不幸的是，这将在 C++1x 中被弃用，这使得任何其他编译器非常不太可能会费心去实现它。 :(（你不应该放牧你的 jython 缓存吗？）
@sbi：它实际上在 C++0x 中并没有被弃用，它被删除了（关键字仍然是关键字，但只是保留，没有任何意义）。叮咚，女巫死了等等。
@sbi 为什么不幸？编译器供应商应该因其辛勤工作而被称为“兼容”。如果没有人（-ish）实现export，那么这可能不是一个好主意，应该枪杀、吊死并欺负到床上。
@sbi：据我所知，是 EDG 最强烈地推动了它的移除。其他人都乐于继续不合规。实际上，它只能通过将整个 C++ 编译器复制到链接器中来实现（您可以省略标记器）。所以他们总是争辩说这是一个糟糕的功能，他们只是实现了它，因为他们是铁杆。可能 C++ 应该有一个更好的构建模型，可能它永远不会得到一个，但我认为导出不是。

【解决方案2】：

你需要把函数体放在头文件中。见this FAQ。

【讨论】：

【解决方案3】：

模板链接可能会变得棘手。但最简单的解决方案通常是：

将所有模板定义放在头文件中。

在这种情况下，您应该将 VectorConverter.cpp 的内容移动到 VectorConverter.h（或者可能是 VectorConverter.h 底部的 #include "VectorConverter.cpp"）。

【讨论】：

【解决方案4】：

除了将模板函数的定义放在头文件中或包含源文件（cpp 文件）之外，您还可以为您需要的任何类型显式实例化您的函数。

【讨论】：

【解决方案5】：

错误是因为试图在 CPP 文件中写入模板方法的定义。为了减少链接时间，在头文件中编写内联和模板方法的实现（定义）是一个规则。下面的代码是声明和定义模板方法的正确方式。

VectorConvertor.h

class VectorConvertor
{
    public:
        template <class T>
        static void AppendToVector1(        std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                    const   std::vector<T> & VectorToAppend);

        template <class T>
        static void AppendToVector2(        std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                    const   std::vector<T> & VectorToAppend);

        template <class T>
        static void AppendToVector3(        std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                    const   std::vector<T> & VectorToAppend);


}

template <class T>
void VectorConvertor::AppendToVector1(          std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                        const   std::vector<T> & VectorToAppend)
{
    VectorToBeAppended.reserve(VectorToBeAppended.size() + VectorToAppend.size());
    for (std::vector<T>::size_type i=0; i<VectorToAppend.size(); i++)
    {
        VectorToBeAppended.push_back(VectorToAppend[i]);
    }
}

template <class T>
void VectorConvertor::AppendToVector2(          std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                        const   std::vector<T> & VectorToAppend)
{
    VectorToBeAppended.reserve(VectorToBeAppended.size() + VectorToAppend.size());
    for (std::vector<T>::const_iterator cit=VectorToAppend.cbegin(); cit!=VectorToAppend.cend(); ++cit)
    {
        VectorToBeAppended.push_back(*cit);
    }
}

template <class T>
void VectorConvertor::AppendToVector3(          std::vector<T> & VectorToBeAppended,
                                        const   std::vector<T> & VectorToAppend)
{
    VectorToBeAppended.insert(VectorToBeAppended.end(), VectorToAppend.cbegin(), VectorToAppend.cend());
}

VectorConvertor.cpp

// Nothing to write in the CPP file.

而且，这是如何在代码中使用它：

std::vector<uint8_t> InputData, OutputData;
// ...
VectorConvertor::AppendToVector3(OutputData, InputData);

【讨论】：