20200403 - 模板函数实现和声明必须在同一个头文件里

最新推荐文章于 2025-05-28 19:10:42 发布

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本文详细解释了模板函数为何必须将声明与实现放在同一头文件中。通过实例演示了当两者分离时，编译器在实例化时无法找到函数体导致的编译错误。并给出了正确的解决方案。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

模板函数声明和实现必须放在同一个头文件里。

例如：

// Test.h

class Test
{
    template<T>
    void Func(T num);
};

void Test::Func(T num)
{
    // do something
}

如果不在同一个头文件里：

// Test.h

class Test
{
    template<T>
    static void Func(T num);
};


// Test.cpp

void Test::Func(T num)
{
    // do something
}

// main.cpp
void main()
{
    int a = 1;
    Test::Func<int>(a);    // compile error can not find Func
}

这里会报编译错误。

原理是对于模板函数编译器在编译的时候会在实例化的时候生成对应版本的函数体。例如这里main中调用了int 版本的 func 编译器会生成一个int 版本的int 如果用float初始化实例那么编译器会再生成一个float版本的func函数。

也就是说我们看起来写了一个template<T>函数，可实际上编译完成后有几个要看我们用了几种类型去初始化了。如果用float int double char去初始化那么和我们自己手动写四种func函数是一样的。基于此原理，编译器在编main中代码的时候会用int 去真正的生成一个对应版本的 Func函数这时候我们只 include"Test.h" 编译器生成函数的时候发现找不到Func 的具体实现（函数体）。这时候编译器就不知道怎么去生成这个函数了，当然就报错了。（这时候只是编译阶段还没到链接呢，所以即使cpp中有实现也根本用不到）

解决办法就是把声明和实现放在同一个头文件里。include .h的时候编译器就知道怎么去实例化这个函数体了。

具体可以参考：

http://users.cis.fiu.edu/~weiss/Deltoid/vcstl/templates
搜索 Implementing class template member functions