C++模板的声明和定义为什么要放在同一文件中？

C++模板的声明和定义为什么要放在同一文件中？

C++模板是一种泛型编程的工具，可以为不同的类型提供通用的算法和数据结构。在使用C++模板时，很多人都会被一个规则所限制：模板的声明和定义必须在同一个文件中定义。这个规则是C++编译器所要求的，但是为什么要这么做呢？下面将从几个方面进行解释。

1. 编译器实现

C++编译器的实现中，模板的声明和定义是需要被分开处理的。当编译器遇到模板的声明时，会把其看作是一种占位符，它还不知道模板里面的细节。而当编译器遇到模板的定义时，才能够真正地生成代码和数据结构。如果模板的声明和定义被分别放在不同的文件中，那么编译器就难以识别和连接它们，就会导致编译错误。

2. 多文件编译

在C++程序中，往往会有多个源文件，而这些源文件可能需要共享同一个模板。如果模板的声明和定义分别放在不同的文件中，那么就会出现重复定义的错误。因此，为了避免这种情况，将模板的声明和定义放在同一个文件中，就能保证它们的唯一性。

3. 编译效率

对于比较大的C++程序，编译时间可能会很长。如果模板的声明和定义放在不同的文件中，那么每当修改了模板的定义时，编译器就需要重新编译所有使用了这个模板的源文件，这会导致很多不必要的时间浪费。而将模板的声明和定义放在同一个文件中，只需要编译这个文件一次，就可以让所有的源文件都使用这个模板。

下面是一个简单的示例代码，说明了模板的声明和定义应该放在同一个文件中：

// Example.h
template <typename T>
class Example