C++ - 将模板的声明和定义放置在同一个头文件里

1. 一个类：

头文件用于保存类的声明；定义文件保存程序的实现。

2. 分离编译模式：

允许在一个编译单元（.cpp文件）中定义函数、类型、类对象等，然后在另一个编译单元中引用它们。编译器处理完所有的编译单元后，链接器接下来会处理所有指向extern符号的引用（有时为缺省），从而生成单一可执行文件。

3. 模板类型：

模板类性不是一种实类型，它必须等到类型绑定后才能确定最终类型，所以在实例化一个模板时，必须要能够让编译器“看到”在哪里使用了模板，而且必须看到模板确切的定义，而不仅仅是它们的声明，都则不能顺利地产生编译代码。因此，标准会要求模板的实例化与定义体放到同一编译单元中。

4. 三种方法：

（1）模板的声明和定义都放置在同一个.h文件中（最好）：

// Temp.h

template <class T>

class Temp

{

public:

    void set_value(const T & rT);

protected:

private:

    T m_value;

};

template <class T>

void Temp<T>::set_value(const T & rT)

{

    m_value = rT;

}

（2）声明和实现分离，包含.cpp文件：

// Temp.h

template <class T>

class Temp

{

public:

    void set_value(const T & rT);

protected:

private:

    T m_value;

};

// Temp.cpp

#include "Temp.h"

template <class T>

void Temp<T>::set_value(const T & rT)

{

    m_value = rT;

}

// main.cpp

#include "Temp.cpp"  // 包含.cpp文件

注意：不是所有编译器都支持此做法。

（3）使用export使声明实现分离：

// Temp.h

template <class T>

class Temp

{

public:

    void set_value(const T & rT);

protected:

private:

    T m_value;

};

// Temp.cpp

#include "Temp.h"

export template <class T>

void Temp<T>::set_value(const T & rT)

{

    m_value = rT;

}

// main.cpp

#include "Temp.h"  // 包含.h文件

注意：并非所有编译器都支持export关键字，且性能太差。

5. export原理：

在编译过程中，编译器会像.NET和Java那样，为模板实体生成一个“中间伪代码（IPC）”，使其他编译单元在实例化时可以找到定义体；而在遇到实例化时，则根据指定的实参再将此IPC重新编译，从而达到分离编译的目的。