多个文件中的模板实例化

Question

我目前正在实现与通用字符串相关的模板类，它可以做很多复杂的事情。为了优化编译时间，我考虑在翻译单元而不是头文件中实现功能，然后为 UTF-8、UTF-16 和 UTF-32 实例化类型。我试图弄清楚的瓶颈是，如果可以将模板类实例化为多个翻译单元，因为一组成员函数所做的是非常复杂的代码，将其分离成很有意义它是自己的翻译单元。

这是我正在尝试做的示例：

example.h

template <typename T>
class Example
{
public:
  void test1();
  void test2();
};

example_test1.cpp

template <typename T>
void Example::test1()
{
  ...
}

template class Example<uint8_t>;
template class Example<uint16_t>;
template class Example<uint32_t>;

example_test2.cpp

template <typename T>
void Example::test2()
{
  ...
}

template class Example<uint8_t>;
template class Example<uint16_t>;
template class Example<uint32_t>;

明显（和 hacky）的解决方案是创建包含 example_test1.cpp 和 example_test2.cpp 的迷你“统一构建”，但这样做有点便宜，而且只有一个翻译单元。不知道有没有更好的解决方案？

编辑：如果您的答案是“将其放在标题中”，请不要这样做。那没有帮助。这里的想法是通过从头文件中删除不需要的内容来优化编译时间。由于头文件中过度使用模板，我们的编译时间已经很长了。而且我不需要关于如何使用其他方式优化编译时间的提示。我知道如何使用预编译的标头等。如果我能得到与主题相关的答案。

Answer 1

您正在尝试做的事情称为显式实例化，正确的语法如下：

template class Example<uint8_t>;
template class Example<uint16_t>;
template class Example<uint32_t>;

如果您确实需要将这些方法区分为单独的文件，我将为上面的代码创建一个文件example_instances.cpp，以便在源中只包含一次以便更好地管理。代码将按以下方式组织：

example.h

template <typename T>
class Example
{
public:
  void test1();
  void test2();
};

example_test1.cpp

#include "example.h"

template <typename T>
void Example::test1()
{
  ...
}

#include "example_instances.cpp"

example_test2.cpp

#include "example.h"

template <typename T>
void Example::test2()
{
  ...
}

#include "example_instances.cpp"

如果不鼓励您包含 .cpp 文件，请将实例放入单独的头文件中。但是，与常见的头文件 (explicit instantiation of function template fails (g++)) 不同，这应该包含在 实现之后。

Answer 2

所以你正在尝试做编译器的工作。如果没有调用，就没有模板类的成员函数的实例化。所以在不同的翻译单元中定义它们是没有用的。编译器在没有你的情况下完成它并且比你更好。我的建议是将所有代码放入头文件中。