派生类调用基类中的模板函数时的链接问题

Question

我在 base.h 中有一个类 Base，它有一个模板函数，

class Base {
 template <typename T> void test(T a);
}

该模板应该在 int 或 double< 中读取/code> 类型，并且我有类 Derived，它派生自类 Base

我尝试在类 Derived 中调用函数测试，但出现链接器错误。

最后，我意识到如果在base.cpp中添加，

void test(int a);
void test(double a);

就不会有编译器错误。这个解决方案看起来很尴尬，有更好的解决方案吗？谢谢

Answer 1

C++ 模板必须在使用它们的同一翻译单元（.CPP 文件加上所有包含的头文件）中定义（给出完整的函数体）。在头文件中，您所做的只是声明（给出函数的名称和签名）。结果是，当您包含 base.h 时，编译器看到的只是：

class Base {
  template <typename T> void test(T a);
}

This 声明但未定义该函数。要定义它，您必须包含一个函数体：

class Base {
  template <typename T> void test(T a)
  {
    // do something cool with a here
  }
}

之所以需要这样做，是因为 C++ 编译器会“根据需要”为模板生成代码。例如，如果您调用：

Base obj;
obj.test< int >( 1 );
obj.test< char >( 'c' );

编译器将根据 Base::test 模板生成两组机器代码，一组用于 int，一组用于 字符。这里的限制是 Base::test 模板的定义必须位于同一个翻译单元（.CPP 文件）中，否则编译器将不知道如何为每个版本构建机器代码Base::test 函数的。编译器一次仅对一个翻译单元进行操作，因此它不知道您是否定义了 Base::testBase::test< T > 在其他一些 CPP 文件中。它只能利用手头的东西来工作。

这与 C#、Java 和类似语言中泛型的工作方式有很大不同。就我个人而言，我喜欢将模板视为一个文本宏，编译器根据需要对其进行扩展。这迫使我记住，模板函数的完整主体需要包含在使用它的任何 CPP 文件中。

Answer 2

您必须完全定义模板函数 test 才能使用它。最简单的方法是将函数体写入 base.h 的标头中：

class Base {
 template <typename T> void test(T a)
 {
    ... function body here
 }
}

Answer 3

如果您在基类中声明模板函数，这意味着它在编译时采用模板参数，但如果您尝试通过派生类（运行时实现）进行访问，则编译时的模板请求（您在运行时提供的模板请求是不可能的），主要是c ++不支持这个。