C++ 模板的编译 以及 类模板内部的实例化

在C++中。编译器在看到模板的定义的时候。并不马上产生代码，仅仅有在看到用到模板时，比方调用了模板函数 或者 定义了类模板的

对象的时候。编译器才产生特定类型的代码。

一般而言，在调用函数的时候，仅仅须要知道函数的声明就可以；

在定义类的对象时，仅仅须要知道类的定义，不须要成员函数的定义。

可是，这对于模板编译是不奏效的。模板要进行实例化，则必须可以訪问定义模板的源码。当调用函数模板以及类模板的成员函数

的时候，须要知道函数的定义。

标准C++对于模板的编译提供了两种策略：

同样之处：“将类定义以及函数声明放在头文件里，而函数定义以及成员函数的定义放在源文件里”。

不同之处：编译器如何使用来自源文件的定义。

包括编译模型：

编译器必须看到用到的全部的模板的定义。

 

一般能够在声明类模板以及函数模板的头文件里，加入include语句。指示该定义可用。即：

#include “File.cc”    // File.cc是包括了相关函数实现的源文件

长处：保证了源文件与定义文件的分离。

缺点：在不论什么使用到该模板的源文件里，编译时，编译器都会为事实上例化一份。也就意味着同一个函数模板可能有多份实例化。在链接的时候。编译器会选择一份实例化，扔掉其它的。

显然，这整个过程是非常费时的。

 

分别编译模型：

编译器会跟踪相关模板的定义，因此我们必须事先告诉编译器。哪些模板是须要记住的。

使用 exportkeyword能够做到这一点。

 

每一个模板仅仅能使用exportkeyword一次!!

因此： 1   在函数模板的定义时指明该函数是可导出的； 2   在类的实现文件里使用exportkeyword，（假设在类定义的文件里使用。那么该头文件仅仅能被某个源文件包括一次！。）。

 

即： export    template<typename T>   compare  (const T &, const T &) { …. }  // 在函数的实现体指明export

        export    template<class T>    class    myClass; // 在类的实现文件里使用export

 

注:   尽管有点多余，可是还是说一下。类的定义文件以及实现文件，定义文件是指定义类的成员变量（即属性）的文件。实现文件是实现类的接口的文件。

值得注意的是：导出类模板的成员自己主动为导出的。

能够指定类模板的个别成员是可导出的，那么那些不可导出的成员必须遵循 包括编译模型，即定义必须放在定义类模板的文件里。

 

编译模板本身是非常复杂的工作。可是这对用户而言是透明的，所有交给了编译器来承担，可是对于模板用户来说，仍然有一些难点。

在模板中，包括两种名字：依赖于模板形參的名字，以及不依赖于模板形參的名字。

对于模板的设计者来说，保证全部不依赖于模板形參的名字在模板本身的作用于中定义。

对于模板的使用者来说，保证与模板形參相关的函数、类型以及声明等可见。

类模板内部的实例化机制：

在以下的类模板中。有：

template<class T>

class Item

{

 int val;

 Item*next ; //在类的内部能够使用非实例化的版本号，由于编译器默认在类的内部引用类的名字时。使用的是同一版本号。

};

 

template<class T>

class Queue

{

public:

  Queue & operator=(const Queue &); //同上

….

private:

  Item<T> *head;  //此处必须类形參，由于编译器不会为类中使用的其它模板进行參数判断。因此须要自己指明。

   Item<T>*tail;

 

}；