我们先来看一个问题,我们用 stack 容器的声明定义分离的例子来引出这个问题:
// stack.h
// stack.h
#pragma once
#include
namespace My_stack
{
template>
class stack
{
public:
void push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
void pop()
{
_con.pop_back ();
}
T top()
{
return _con.back();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
}
现有如上这个stack 类,我们把 push ()函数 和 pop()函数声明定义分离,如下所示:
// stack.cpp
#include"stack.h"
namespace My_stack
{
template
void stack::push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
template
void stack::pop()
{
_con.pop_back();
}
}
看似上述的分离是没有问题,但是,当我们编译的时候就报错了:
上述报了一些 link 链接错误,这时候我们就很疑惑,反复查看声明和定义的链接关系,也看不出问题。
我们调用 size ()这些没有进行声明定义分离的函数是没有 问题,问题就出在,我们什么定义分离的 push()和 pop()。
我们在简单定义一个 A 类来对比:
// stack.h
namespace My_stack
{
class A
{
public:
void fun1();
void fun2();
};
}
// stack.cpp
namespace My_stack
{
void func1() // 定义了
{}
// 未定义
// void func2()
}
在从源文件生成 可执行文件,有以下几步:
上述的 push()函数 和 func2 ()函数都编译通过了,因为声明只是一个承诺,编译器在编译的时候,只会看函数有没有声明,如果这个函数有定义,那么就会去看这个函数的定义是否和声明一致,一致那么就编译通过了;没有定义有声明也是可以编译通过的。
但是在最后链接的时候:
简单形容就是,我想买手机像func1()这个朋友借钱,它有声明,也就给我承诺了借我1000元,在最后买手机的时候,func1()也借给了我1000元。
而 func2()就是有声明,承诺给我500元,但是在买手机那一天,他却说它家里面有事,有需要用钱就没借我钱。
最后是 push()他也有声明,也承诺借钱给我,买手机那一天也确实向银行转了钱,但是我却没有收到。
最后push()的问题不是出在 我 和 push()身上,而是出在银行身上。
所以,现在你应该明白这个问题出来哪一个身上了,没错就是 编译器的问题。
问题就出在编译的时候,因为地址是存在编译生成的 .s 文件当中,而在声明当中给的模版参数是 T,编译器在编译的时候不知道 这个 T 是什么类型,没错,就是出在了没有实例化上面。编译器都不知道实例化出的 T 的类型是什么,就无法生成这个函数的地址。
func1()可以生成地址是因为 func1()不是模版函数,而push()是模版参数,只有实例化之后才能生成地址。
第一种是显示实例化:
namespace My_stack
{
template
void stack::push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
template
void stack::pop()
{
_con.pop_back();
}
template
class stack;
}
这里的 template 是语法规定,告诉编译器这里是 显示实例化。
但是这个方式只能适用于单个类型,如果是其他类型的模版参数就不行了。
我们反观 top()这些函数,没有进行声明定义分离的函数,之所以能找到是因为这些函数的地址不需要再下面进行寻找,编译的时候就已经找到了地址(有定义就实例化,自然就找到了地址)。
而其他函数在后面需要找是因为,push()这些函数只有声明。
所以,如果我们想要进行声明定义分离的话,模版的分离不能分在两个问题,因为把声明和定义分离在同一个文件当中(如下代码所示):
#pragma once
#include
namespace My_stack
{
template>
class stack
{
public:
void push(const T& x);
void pop();
//void push(const T& x)
//{
// _con.push_back(x);
//}
//void pop()
//{
// _con.pop_back ();
//}
T top()
{
return _con.back();
}
size_t size()
{
return _con.size();
}
bool empty()
{
return _con.empty();
}
private:
Container _con;
};
template
void stack::push(const T& x)
{
_con.push_back(x);
}
template
void stack::pop()
{
_con.pop_back();
}
}
在库当中也是这样,把声明和定义,分离在同一个文件当中。
当然,为了实现像之前一样的,用 .cpp 和 .h 两个文件实现的声明和定义分离的效果,我们可以将声明和定义放到一个文件 "xxx.hpp" 里面或者xxx.h其实也是可以的。推荐使用这种
这里的 .hpp 表示的意思就是 .cpp 和 .h 的合体。当然不写成 .hpp 也是可以的。
【优点】
【缺陷】