类主体之外的模板定义答案

【问题标题】：Template definitions outside class body类主体之外的模板定义
【发布时间】：2012-04-29 23:25:00
【问题描述】：

可以吗？在其主体之外定义类模板的虚函数？虚函数不能内联，但为避免在编译单元中有多个定义，应将它们标记为inline（假设模板头将包含在多个源文件中）。另一方面，编译器可以随意忽略inline，所以这似乎是有效的。举个例子，下面的代码是否正确：

template <typename T>
class C
{
public:
    virtual void f(T val);
};

template <typename T>
inline
void C<T>::f(T val)
{
  //definition
}

BTW gcc (3.4.2) 允许在定义函数f(T val) 之前省略inline，但不能在普通类的类似函数之前省略。只是gcc的行为吗？

【问题讨论】：

@jpalecek 在这个特定的例子中，是的。
@doc - 虚函数可以声明为inline（但这里不需要）。编译器只是很难确定函数何时可以内联。

标签： c++ templates virtual inline

【解决方案1】：

是的，即使没有inline 也可以。对于普通的成员函数和静态变量也是一样的：

// everything in the header:
template <class T>
class A
{
  static int i;
};

template <class T>
int A<T>::i=0;

标准报价：(3.2/5)

类类型（第 9 条）、枚举类型（7.2）、内联函数可以有多个定义外部链接（7.1.2），类模板（第 14 条），非静态函数模板（14.5.6），静态数据成员类模板 (14.5.1.3)、类模板的成员函数 (14.5.1.1) 或模板特化某些模板参数在程序中未指定（14.7、14.5.5），前提是每个定义出现在不同的翻译单元中，并且定义满足以下要求...

要求基本上是说这两个定义必须相同。

它不适用于常规课程。整个程序最多只能有一个定义。

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以在 class 定义之外的同一标头中定义模板方法，而无需使用 inline 并且不会收到多个定义错误。

这是因为模板函数本身不会生成定义，如果它不是完全专用的。为了证明我的观点，以下内容：

void C<int>::f(int)
{
}

将导致链接器错误，因为在这种情况下函数具有定义。（前提是您将其包含在多个翻译单元中。如果您将其标记为内联：

inline void C<int>::f(int)
{
}

错误不再发生。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以在那里定义函数，只要任何需要实例化相关函数的代码在编译时（而不是链接时）都能看到该代码。

将模板分成 2 个文件是很常见的，一个是传统的标头，第二个是实现，与非模板化函数及其实现一样。唯一的区别是需要在使用的时候#include模板实现文件以及header。

【讨论】：