图1:* 函数模板 *
TemplHeader.h
template<typename T>
void f();
TemplCpp.cpp
template<typename T>
void f(){
//...
}
//explicit instantation
template void f<T>();
Main.cpp
#include "TemplHeader.h"
extern template void f<T>(); //is this correct?
int main() {
f<char>();
return 0;
}
这是使用extern template
的正确方法吗?还是我只对类模板使用这个关键字,如图2所示?
图2:* 类模板 *
TemplHeader.h
template<typename T>
class foo {
T f();
};
TemplCpp.cpp
template<typename T>
void foo<T>::f() {
//...
}
//explicit instantation
template class foo<int>;
Main.cpp
#include "TemplHeader.h"
extern template class foo<int>();
int main() {
foo<int> test;
return 0;
}
我知道把所有这些放在一个头文件中是很好的,但是如果我们在多个文件中用相同的参数示例化模板,那么我们得到了多个相同的定义,编译器将删除它们(除了一个)以避免错误。如何使用extern template
?我们可以只对类使用它,还是也可以对函数使用它?
此外,图1和图2可以扩展为其中模板在单个头文件中的解决方案。在这种情况下,我们需要使用extern template
关键字来避免多个相同的示例。这是否也仅适用于类或函数?
5条答案
按热度按时间zhte4eai1#
你应该只使用
extern template
来强制编译器在 * 你知道 * 模板将在其他地方示例化时 * 不 * 示例化模板。它用于减少编译时间和目标文件大小。例如:
这将生成以下对象文件:
如果两个文件都链接在一起,则会丢弃一个
void ReallyBigFunction<int>()
,从而导致浪费编译时间和对象文件大小。为了不浪费编译时间和目标文件大小,有一个
extern
关键字,它使编译器不编译模板函数。你应该使用这个 * 当且仅当你知道 * 它在其他地方的相同的二进制文件中使用。将
source2.cpp
更改为:将生成以下对象文件:
当这两个对象文件链接在一起时,第二个对象文件将只使用第一个对象文件中的符号。不需要丢弃,也不会浪费编译时间和对象文件大小。
这应该只在一个项目中使用,比如当你多次使用像
vector<int>
这样的模板时,你应该在除了一个源文件之外的所有源文件中使用extern
。这也适用于类和函数,甚至模板成员函数。
9w11ddsr2#
维基百科有最好的描述
在C03中,每当在翻译单元中遇到完全指定的模板时,编译器必须示例化模板。如果在许多翻译单元中使用相同的类型示例化模板,则会显著增加编译时间。在C03中没有办法防止这种情况,所以C11引入了外部模板声明,类似于外部数据声明。
C03有这样的语法来强制编译器示例化模板:
C++11现在提供了以下语法:
这告诉编译器不要在这个翻译单元中示例化模板。
警告:
nonstandard extension used...
Microsoft VC使用**non-standard version of this feature**已经有几年了(在C03中)。编译器会对此发出警告,以防止需要在不同编译器上编译的代码出现可移植性问题。
查看**linked page**中的示例,可以看到它的工作方式大致相同。你可以期待这个消息在MSVC的未来版本中消失,当然,除了同时使用 * 其他 * 非标准编译器扩展时。
imzjd6km3#
extern template
只有在模板声明完整时才需要这一点在其他答案中有所暗示,但我认为没有给予足够的强调。
这意味着在OP的示例中,
extern template
没有效果,因为头部的模板定义不完整:void f();
:只有声明,没有正文class foo
:声明了方法f()
,但没有定义因此,我建议在这种情况下删除
extern template
定义:你只需要添加它们,如果类是完全定义的。例如:
TemplHeader.h
TemplCpp.cpp
Main.cpp
使用
nm
编译和查看符号:输出:
然后从
man nm
我们看到U
意味着未定义,所以定义确实只停留在TemplCpp
上。所有这一切都归结为完整头声明的权衡:
extern template
,程序员可能会忘记这样做这些方面的其他例子见:显式模板示例化-何时使用?
由于编译时间在大型项目中非常关键,我强烈建议不完整的模板声明,除非外部各方绝对需要在自己的复杂自定义类中重用您的代码。
在这种情况下,我会首先尝试使用多态性来避免构建时的问题,并且只在可以获得明显的性能收益时才使用模板。
在Ubuntu 18.04中测试。
slhcrj9b4#
模板的已知问题是代码膨胀,这是在调用类模板专门化的每个模块中生成类定义的结果。为了防止这种情况,从C++0x开始,可以在类模板专门化前面使用关键字**
extern
**模板类的显式示例化应该只发生在单个翻译单元中,最好是带有模板定义的翻译单元(MyClass.cpp)
bwntbbo35#
如果你以前使用过extern函数,那么模板也会遵循同样的原则。如果没有,通过extern获取简单的函数可能会有所帮助。此外,您可能希望将extern(s)放在头文件中,并在需要时包含头文件。