实现C++模板类头文件和实现文件分离的方法

如何实现C++模板类头文件和实现文件分离，这个问题和编译器有关。

引用<>里的观点：1）标准C++为编译模板代码定义了两种模型：“包含”模型和“分别编译”模型。2）所有编译器都支持“包含”模型，某些编译器支持“分别编译”模型。

问题的提出：（帖子在：http://topic.csdn.net/u/20101215/15/f4f270f2-f0f9-4c5f-8765-1bfde2aeebbf.html）

第一种方法：按C++primer中的“包含”模型，在定义模板类的头文件中的末行用语句：#include "template_compile.cpp"

在类模板头文件template_compile.h中：

 

 template<class T>
 class base
 {
 public:
     base() {};
     ~base() {};
     T add_base(T x,T y);
 };
 #include "template_compile.cpp"

 

 

在类模板的实现文件template_compile.cpp中：

 

 template<class T>
 T base::add_base(T x,T y)
 {
     return x+y;
 }

 

 

在使用模板的测试文件use_template.cpp中：

 

 #include
 #include "template_compile.h"
 using namespace std;
 void main()
 {
     base<int> bobj;
     cout<
 }

 

 

这种方法不能通过编译，"template_compile.cpp"文件不能"看见"“template_compile.h"文件。

然而：如果我把类模板的实现文件里代码放在类模板的头文件中，注释掉：#include "template_compile.cpp"，编译和运行不会有任何错误。理论上”把类模板的实现文件里代码放在类模板的头文件中“和”在定义模板类的头文件中的末行用语句：#include "template_compile.cpp" “是一致的，但编译器就是通不过。

实验证明：VC9.0不支持C++primer中所说的“包含”模型。

第二种方法：bruceteen提出的：使用define

在类模板头文件template_compile.h中：

 

 template<class T>
 class base
 {
 public:
   base() {};
   ~base() {};
   T add_base(T x,T y);
 };
 #define FUCK
 #include "template_compile.cpp"

 

 

在类模板的实现文件template_compile.cpp中：

 

 #ifdef FUCK
 template<class T>
 T base::add_base(T x,T y)
 {
   return x+y;
 }
 #endif

 

 

测试文件不变。

实验证明：在VC9.0中，这种方法可以实现类模板头文件和实现文件的分离

方法三：

在类模板头文件template_compile.h中：

 

 template<class T>
 class base
 {
 public:
     base() {};
     ~base() {};
     T add_base(T x,T y);
 };

 

 

在类模板的实现文件template_compile.cpp中：

 

 #include "template_compile.h"
 template<class T>
 T base::add_base(T x,T y)
 {
     return x+y;
 }

 

 

在使用模板的测试文件use_template.cpp中：使用#include "template_compile.cpp"

 

 #include
 #include "template_compile.cpp"
 using namespace std;
 void main()
 {
     base<int> bobj;
     cout<
 }

 

 

实验证明：在VC9.0中，这种方法可以实现类模板头文件和实现文件的分离。

 

另外实验证明：VC9.0不支持“分别编译”模型。

C++中每一个对象所占用的空间大小，是在编译的时候就确定的，在模板类没有真正的被使用之前，编译器是无法知道，模板类中使用模板类型的对象的所占用的空间的大小的。只有模板被真正使用的时候，编译器才知道，模板套用的是什么类型，应该分配多少空间。这也就是模板类为什么只是称之为模板，而不是泛型的缘故。

既然是在编译的时候，根据套用的不同类型进行编译，那么，套用不同类型的模板类实际上就是两个不同的类型，也就是说，stack和stack是两个不同的数据类型，他们共同的成员函数也不是同一个函数，只不过具有相似的功能罢了。&amp;lt;img src="https://pic2.zhimg.com/1772de8abdd112a50e533e3c018535a1_b.jpg" data-rawwidth="749" data-rawheight="308" class="origin_image zh-lightbox-thumb" width="749" data-original="https://pic2.zhimg.com/1772de8abdd112a50e533e3c018535a1_r.jpg"&amp;gt;如上图所示，很简短的六行代码，用的是STL里面的stack，stack&amp;amp;lt;int&amp;amp;gt;和stack&amp;amp;lt;char&amp;amp;gt;的默认构造函数和push函数的入口地址是不一样的，而不同的stack&amp;amp;lt;int&amp;amp;gt;对象相同的函数入口地址是一样的，这个也反映了模板类在套用不同类型以后，会被编译出不同代码的现象。

如上图所示，很简短的六行代码，用的是STL里面的stack，stack和stack的默认构造函数和push函数的入口地址是不一样的，而不同的stack对象相同的函数入口地址是一样的，这个也反映了模板类在套用不同类型以后，会被编译出不同代码的现象。

所以模板类的实现，脱离具体的使用，是无法单独的编译的；把声明和实现分开的做法也是不可取的，必须把实现全部写在头文件里面。为了清晰，实现可以不写在class后面的花括号里面，可以写在class的外面。