“未定义的符号” 简单模板类的链接器错误

Question

远离 C++ 几年了，我从以下代码中收到链接器错误：

Gene.h

#ifndef GENE_H_INCLUDED
#define GENE_H_INCLUDED

template <typename T>
class Gene {
    public:
    T getValue();
    void setValue(T value);
    void setRange(T min, T max);

    private:
    T value;
    T minValue;
    T maxValue;
};

#endif // GENE_H_INCLUDED

Gene.cpp

#include "Gene.h"

template <typename T>
T Gene<T>::getValue() {
    return this->value;
}

template <typename T>
void Gene<T>::setValue(T value) {
    if(value >= this->minValue && value <= this->minValue) {
        this->value = value;
    }
}

template <typename T>
void Gene<T>::setRange(T min, T max) {
    this->minValue = min;
    this->maxValue = max;
}

使用 Code::Blocks 和 GCC（如果这对任何人都很重要）。 另外，为了乐趣和练习，明确将一些 GA 内容移植到 C++。

Answer 1

必须在实例化给定模板类之前包含模板定义（代码中的 cpp 文件），因此您要么必须在标头中包含函数定义，要么在使用该类之前 #include cpp 文件（或者显式执行实例化（如果数量有限）。

Answer 2

包含包含模板类函数实现的 cpp 文件是有效的。 然而，恕我直言，这很奇怪而且尴尬。 一定有更巧妙的方法来做到这一点吗？

如果您只有几个不同的实例需要创建，并且事先知道它们，那么您可以使用“显式实例化”，

其工作原理如下：

在gene.cpp的顶部添加以下行

template class Gene<int>;
template class Gene<float>;

Answer 3

在 if(value >= this->minValue && value <= this->minValue) 中，第二个 minValue 应为 maxValue< /代码>，不是吗？

回应 Sean 所说的：错误消息是什么？ 您已经定义并声明了这些函数，但是您没有在任何地方使用它们，我也没有看到错误（除了拼写错误之外）。

Answer 4

TLDR

似乎您需要一个显式实例化来实际创建该类。 由于模板类只是关于如何创建类的“指令”，因此您实际上需要告诉编译器创建该类。 否则链接器在查找时将找不到任何内容。

彻底的解释

当编译代码时，g++ 会经历许多步骤，您所看到的问题发生在链接步骤中。 模板类定义了“应该如何”创建类，它们实际上是模板。 在编译时，g++ 单独编译每个 cpp 文件，因此编译器会看到有关如何创建类的模板，但不会看到要创建哪些“类”的说明。 因此忽略它。 稍后在链接步骤中，g++ 尝试链接包含该类的文件（不存在的文件），但未能找到它，最终返回错误。

为了解决这个问题，您实际上需要“显式实例化”该类，方法是将以下几行添加到 Gene.cpp 类定义之后

template class Gene<whatever_type_u_wanna_use_t>;int

查看这些 docs 我发现它们非常有帮助。