模板编译与实例化浅析

缺乏、安全感 2022-08-10 05:49 160阅读 0赞

编译整体过程（针对C/C++），

1.      预处理：包含宏替换，条件编译，include导入文件

2.      编译：  包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成与优化，生成汇编文件

3.      汇编：  将汇编文件编译成2进制的机器码

4.      链接：  将目标文件与外部符号进行链接，得到一个二进制可执行文件

当编译器遇到一个模板定义时，它并不生成代码。**只有我们实例化出模板的一个特定版本时，编译器才会生成代码**。

一般情况，当我们调用一个函数时，编译器只需要掌握函数的声明。当我们使用一个类类型的对象时，类的定义必须可用，但是成员函数的定义不一定已经出现。因此，我们把类的定义和函数声明放在头文件，普通函数和类的成员函数放在源文件中。

但是对于模板来说，为了生成一个实例化版本，编译器需要掌握函数模板或类模板成员函数的定义，因此，我们也将模板的定义放在头文件里面。

模板编译错误时机

模板由于在实例化时才生成代码，所以这会影响其编译错误的时机。

一般来说分为三个阶段，

第一，  编译模板本身，这里主要是语法错误，就是词法分析么~

第二，  遇到模板使用，这个阶段主要检查实参数目，类型匹配等。

第三，  模板实例化，这个阶段最容易暴露问题，根据编译器管理实例化情况，可能在链接时才出现错误。

可能大家对第二个和第三个阶段区别上比较困难，我们这样理解：

第一阶段，词法分析就是关键字，标识符什么的有没有拼写错误。

第二阶段，遇到模板的使用，就对这句话进行语法分析，语法分析就是检查你这个句子是否合理通顺被，参数数量不对很明显不符合语法对吧

第三阶段，实例化就依赖于编译器，不过我们这里可以理解为在语义分析之后，你的代码可能存在类型不匹配的情况，只有在真正执行代码的时候才会发现，所以可能出现在链接执行的时候。

比如一个返回最大值的函数max

Template<typename  T> T  max(const T &a，const T&b)

\{

If(a<b) return b;

If(a>b) return a;

If(a==b) retun a;

\}

我们定义一个类 DataNum  da1,da2;

Max(da1,da2);

结果在实例化的时候就可能是错误的，因为我们没有给DataNum类定义重载运算符“<”（如果这时候只传入一个参数那么就是第二阶段的错误）

所以，由于模板被使用时才会实例化这一特性，相同的实例可以出现在多个文件对象中。这样对大文件系统可能会产生很大的开销，C++11新标准中可以通过显示实例化来避免。

Blob.cpp

extern  template class  Blob<string>；

extern  template int  compare(const &int,const&int);

Blob<string>  b1,b1;

Blob<int>  bs1 =\{1,2,3,4,5\};//新标准支持列表初始化

Blob<int>  bs2(bs1);

Int I =compare(bs1\[1\],bs1\[2\]);

Template.cpp

template  int compare(const &int,const &int);

template  class Blob<string>；

由于在Blob.cpp文件中使用了extern，所以其实例化的位置在其他文件，也就是Template.cpp.

而bs1，bs2是int类型的，没有extern声明，所以都是在Blob里面就已经实例化了。

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，160人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 Java反射机制浅析与问题实例

Java反射机制是一种强大的特性，它允许程序在运行时访问、检查和修改它自己的结构，包括类、接口、字段和方法。以下是对Java反射机制的浅析以及一些常见的问题实例。 ###反射

古城微笑少年丶/ 2024年11月09日 20:03/ 0 赞/ 16 阅读

相关 Java反射机制浅析与问题实例

Java反射机制是一种强大的特性，它允许程序在运行时访问、检查和修改它自己的结构，包括类、接口、字段和方法。以下是对Java反射机制的浅析以及一些常见的问题实例。 ###反射

ゝ一世哀愁。/ 2024年11月01日 19:24/ 0 赞/ 15 阅读

相关 Java反射机制浅析与实例

Java的反射机制是指在运行时，通过对象或类的信息，动态地调用方法或者访问字段。以下是反射机制的一些核心概念和实例： 1. **Class**：类是反射的主要对象，它是对

水深无声/ 2024年09月23日 07:02/ 0 赞/ 61 阅读

相关 Java反射机制浅析与实例

Java的反射机制是一种强大的工具，它允许我们在运行时检查类、对象以及方法等信息。以下是对Java反射机制的浅析和一些实例： 1. **创建Reflection对象**：

快来打我*/ 2024年09月16日 06:03/ 0 赞/ 62 阅读

相关 C++:19---重载与模板、模板特例化

一、重载与模板函数模板可以被另一个模板或一个普通非模板函数重载如果涉及函数模板，则函数匹配规则会有以下的约束：如果同样好的函数中只有一个是非

古城微笑少年丶/ 2022年12月29日 12:41/ 0 赞/ 158 阅读

相关模板与实例的关系

首先确定一个问题：实例与模板只能一一对应，不存在一对多的关系 > 一个容器对应多个实例一个容器只能对应一个实例，若是多个实例接管了同一个容器，只有第一个实例中的数

向右看齐/ 2022年09月14日 00:07/ 0 赞/ 155 阅读

相关 C++模板 -- 模板隐式实例化和显式实例化

隐式模板实例化使用模板函数或模板类时需要实例。如果这种实例还不存在，则编译器隐式实例化模板参数组合的模板。 -------------------- 显式模

谁借莪１个温暖的怀抱￠/ 2022年08月20日 15:23/ 0 赞/ 155 阅读

相关模板编译与实例化浅析

编译整体过程（针对C/C++）， 1. 预处理：包含宏替换，条件编译，include导入文件 2. 编译：包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码

缺乏、安全感/ 2022年08月10日 05:49/ 0 赞/ 161 阅读

相关模板特化与偏特化

模板为什么要特化，因为编译器认为，对于特定的类型，如果你能对某一功能更好的实现，那么就该听你的。模板分为类模板与函数模板，特化分为全特化与偏特化。全特化就是限定死模板实现的

曾经终败给现在/ 2022年08月05日 15:17/ 0 赞/ 170 阅读

相关模板设计模式与实例

模板设计模式：实现一个功能的时候，分成两部分，确定的和不确定的，确定的部分由当前类实现，不确定的部分由子类实现的结果反过来影响确定的部分实例：

朱雀/ 2022年05月17日 05:08/ 0 赞/ 146 阅读