c++-模板不支持分离编译错误分析

柔情只为你懂 2022-06-10 00:26 204阅读 0赞

#### 先说明下是怎么出现这个问题的： ####

#### 当我们使用模板时，如果直接在声明处定义不会出现问题。但是，像下面这样将模板函数分离编译时，在测试函数编译时就会报错。 ####

//template.h
    
    #pragma once
    template<class T>
    
    class MyClass
    {
    public:
        void Func();//只声明，定义在其他文件
    };
    
    
    //templat.cpp 函数的定义
    #include "template.h"
    
    template<class T>
    void MyClass<T>::Func()
    {
        cout << "victory!" << endl;
    }
    
    //Test.cpp 测试
    #include <iostream>
    #include "template.h"
    using namespace std;
    
    void Test()
    {
        MyClass<int> c1;
        c1.Func();
    }
    
    int main()
    {
        Test();
        system("pause");
        return 0;
    }

#### 在我们编译的时候就会报**Test.obj : error LNK2019: 无法解析的外部符号 “public: void \_\_thiscall MyClass::Func(void)” (?Func@?$MyClass@H@@QAEXXZ)，该符号在函数 “void \_\_cdecl Test(void)” (?Test@@YAXXZ) 中被引用**。仔细看就会发现是链接错误。 ####

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#### **分析如下** ####

#### C/C++语言所采用的方法是：每个源文件都是独立的编译单元，在当前源文件中使用但未在此定义的变量或者函数，就假设在其他的源文件中定义好了。每个源文件生成独立的目标文件（obj文件），然后通过连接（Linking）将目标文件组成最终的可执行文件。要想分析这个问题就首先得预处理，编译，汇编，链接四个阶段分别作了那些事情。 ####

#### **一：预处理**（1>删除注释；2>头文件展开（将所包含的头文件内容全部复制到此文件中）；3>宏替换；4>条件编译） ####

#### 在Test.cpp中，我们忽略iostream库，当我们包含Templat.h后，进行头文件的展开，变成了下面这样： ####

#include <iostream>
    //#include "template.h"
    using namespace std;
    
    template<class T>
    class MyClass
    {
    public:
        void Func();//只声明，定义在其他文件
    };
    
    void Test()
    {
        MyClass<int> c1;
        c1.Func();
    }
    
    int main()
    {
        Test();
        system("pause");
        return 0;
    }

#### 到这也就完成了对我们自己写的头文件的包含。在template.cpp中也有一份template.h的展开。形成各自对应的.obj文件。 ####

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#### **二：经过编译和汇编阶段完成了各自的词法分析，语义分析，符号汇总，语法分析并将对应的汇编代码转为二进制代码。** ####

#### 这时候就很关键：在test.cpp中，编译时由于创建了对象，实例化了对应类型为MyClass< T >的模板，此时test文件中只实例化出了func()函数的声明；在template.cpp中并没有实例化的操作，所以也就不会去进行对应的分析执行操作，所以此时我们就算再templat.cpp中打出各种各样的语法错误，我们编译时都不会报错。 ####

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#### **链接**：简单点说就是将各个文件形成后的文件汇总起来，形成一个.exe文件。 ####

#### 当在进行合并时，就会发现由于之前在template.cpp没有实例化，当然在链接时符号表也找不到fun()函数定义的地址。所以出现无法解析外部符号的错误。 ####

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> #### **解决方法** ####

#### **取消分离编译，将声明和定义放一起:** ####

class MyClass
    {
    public:
        void Func()
        {
            cout << "victory!" << endl;
        }
    };

![这里写图片描述][SouthEast]

[SouthEast]: /images/20220610/33ce108c28414994a074649228fbe62f.png