从单独的文件中前向声明模板函数

Question

其他.cpp

#include <iostream>
#include <string>
using std::cout;

template <typename T>
std::ostream & cprint(T &t,  std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout){
    stream << msg << "\t{ ";
    for(typename T::iterator it = t.begin(); it != t.end(); it++)
        stream << *it << " ";
    stream << "}\n";

    return stream;
}

我在一个单独的文件中有一个模板函数。我正在尝试在 ma​​in.cpp 文件中转发声明它。

extern template std::ostream & cprint<std::vector<int>>
(T &t,  std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout);

我已经尝试了上述方法，但它对我不起作用。

编辑： 假设 other.cpp 具有如下基本功能，

template <typename T>
void func(T x){
    cout << x << endl;
}

如何在 main.cpp 中实例化这个函数？

Answer 1

请记住，您要问的是（通常）不是使用模板的正确方法。

您应该做的是在标头中声明您的模板，并去掉 extern 声明和显式特化。

将模板放入.cpps 通常不是很方便，因为它们要求您指定您希望它们在同一个.cpp 中工作的所有类型。

但是，另一方面，它提高了编译速度，并且生成的二进制文件较小的可能性很小。

---

如何修复您的代码：

我对您的代码进行了一些更改以使其正常工作。

我还做了一些小的改进。如果您发现它们令人困惑，请在 cmets 中询问。

// 1.cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

template <typename T>
std::ostream &cprint(const T &t, std::string msg = "Container", std::ostream &stream = std::cout)
{
    stream << msg << " { ";
    for(typename T::const_iterator it = t.cbegin(); it != t.cend(); it++)
        stream << *it << " ";
    stream << "}\n";
    return stream;
}

template std::ostream &cprint(const std::vector<int> &, std::string, std::ostream &);

// 2.cpp
#include <string>
#include <iostream>
#include <vector>

template <typename T> std::ostream &cprint(const T &, std::string = "Container", std::ostream & = std::cout);

int main()
{
    std::vector<int> v{1,2,3};
    cprint(v);
}

重要部分如下：

• 显式实例化。它必须与模板定义位于同一文件中。
  template std::ostream &cprint(const std::vector<int> &, std::string, std::ostream &);

• 声明。它必须在您要使用模板的文件中。 template <typename T> std::ostream &cprint(const T &, std::string = "Container", std::ostream & = std::cout);

请注意，如果编译器无法推断出模板参数，您可以在显式实例化和外部声明中手动指定模板参数。

---

用一个被编辑成问题的虚拟模板做同样的事情留给读者作为练习。

Answer 2

除了this，你还应该阅读：using extern template (C++11)

要使用 extern 延迟实例化，您必须完全匹配函数签名，因此除非将 T 定义为 std::vector<int> 或其别名 - 与您的模板声明匹配，否则下面将无法工作。：

extern template std::ostream & cprint<std::vector<int>>
(T &t,  std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout);

修复，

extern template std::ostream& cprint<std::vector<int>>
(std::vector<int>&, std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout);

看Here

更具体地说，

在 Header.hpp 文件中，我有它的声明和延期：

template <typename T>
std::ostream & cprint(T &t,  std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout){
    stream << msg << "\t{ ";
    for(typename T::iterator it = t.begin(); it != t.end(); it++)
        stream << *it << " ";
    stream << "}\n";

    return stream;
}

//defer instantiation
extern template std::ostream& cprint<std::vector<int>>
(std::vector<int>&, std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout);

现在，在 ma​​in.cpp 文件中，我有：

int main(){
    std::vector<int> v{1, 2, 3, 4, 5};
    cprint(v);
}

在 Header.cpp 文件中，我有它的实例化：

template std::ostream& cprint<std::vector<int>>
(std::vector<int>&, std::string msg = "Container", std::ostream & stream = cout);

如所见Here

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编辑：关于您最近的编辑：

编辑：假设 other.cpp 具有如下基本功能，

template <typename T>
void func(T x){
    cout << x << endl;
}

如何在 main.cpp 中实例化这个函数？

如果翻译单元，main.cpp 看到 函数模板的声明 func(要么来自包含的标题，要么你 (re-(forward- )) 在 main.cpp 中声明它，它将编译为调用 function template-specialization¹，但链接器将无法找到function template-specialization 除非它看到该 function template-specialization 的定义是在（另一个）翻译单元中实例化的。

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^{注意：“函数模板特化”是从函数模板实例化的函数。见temp.fct/1}