模板专业化 - MSVC 和 GCC/MinGW 之间的不同行为

Question

我专门化了一个模板，并在 MSVC 编译器和 MinGW/GCC 之间遇到了不同的行为。这是头文件：

// MyClass.h
#ifndef MYCLASS_HEADER
#define MYCLASS_HEADER

template<typename T>
class MyClass {
public:
   virtual void doSomething() {
      // some code
   }
};

// specialization prototype here

#endif

现在，区别。为了避免多重定义，我只在头文件中专门设计了一个原型，实现在一个 cpp 文件中。专业是问题。 GCC/MinGW 编译器只接受这个：

template<> void MyClass<int>::doSomething(); // GCC version

而 MSVC 仅此而已：

extern template void MyClass<int>::doSomething(); // MSVC version

两者在 CPP 文件中的实现是相同的：

// MyClass.cpp
#include "MyClass.h"

template<> void MyClass<int>::doSomething() {
   // some code
}

使用 GCC 原型时，MSVC 编译器会抛出“无法解析的外部符号”错误，使用 MSVC 版本的 GCC 会抛出“实例化后 ... 的特殊化”。

目前，我有解决方法：

#ifdef _MSC_VER
extern template
#else
template<>
#endif
void MyClass<int>::doSomething();

在头文件中。它有效，但我不喜欢它。有没有办法避免编译器特定的开关？

Answer 1

这些不是一回事：

template<> void MyClass<int>::doSomething(); // GCC version

extern template void MyClass<int>::doSomething(); // MSVC version

第一个声明显式专业化，第二个声明显式实例化。

使用 GCC 原型时，MSVC 编译器会抛出“无法解析的外部符号”错误，使用 MSVC 版本的 GCC 会抛出“实例化后 ... 的特殊化”。

GCC 错误告诉您在文件中比显式特化声明更早的 MyClass<int>::doSomething() 的隐式实例化；这是您的代码中的一个错误。您必须在使用它导致隐式实例化之前声明显式特化，否则隐式实例化将使用主模板定义，而不是特化。您通常可以通过在主模板定义之后、MyClass<int> 的任何实例化之前直接声明特化来确保在使用之前声明特化。

我不知道您为什么会收到 MSVC 错误，听起来好像您无法链接到 MyClass.cpp。如果不是这样，您可以尝试将显式实例化定义添加到 MyClass.cpp 以强制在该文件中发出符号：

template void MyClass<int>::doSomething();  // N.B. no "extern" on definition

您是否尝试过声明 特化和实例化，但确保在任何隐式实例化之前声明它们？那应该是有效的 C++，例如

#ifndef MYCLASS_H
#define MYCLASS_H
template<typename T>
class MyClass {
public:
   virtual void doSomething() {
      // some code
   }
};
// declare explicit specialization
template<> void MyClass<int>::doSomething();
// declare explicit instantiation
extern template void MyClass<int>::doSomething();
#endif

.

// MyClass.cpp
#include "MyClass.h"

// define explicit specialization
template<> void MyClass<int>::doSomething() {
   // some code
}
// define explicit instantiation
template void MyClass<int>::doSomething();

或者，如果您不能同时使用这两个编译器，您可以将专用成员函数的定义放在头文件中并将其声明为inline，这也可以避免多个定义错误。

Answer 2

看起来标准说 extern 是正确的，可能是某些实现中的错误：

摘自 14.7.2 显式实例化：

"显式实例化的语法是：
extern_opttemplate declaration

显式实例化有两种形式：显式实例化定义和显式实例化声明。显式实例化声明以 extern 关键字开头。”