c++ - 显式类模板实例化的链接

Question

在不同的编译单元中是否允许具有相同类型的相同类模板的多个实例化？函数模板呢？

示例代码如下:

测试.hpp

template <typename T>
class A
{
    public:
        T out();
};

template <typename T>
T A<T>::out()
{
    return T(1);
}

测试1.cpp

#include "test.hpp"
template class A<int>;
int testFn()
{
    return A<int>().out();
}

测试2.cpp

#include "test.hpp"
template class A<int>;
extern int testFn();
int main()
{
    return testFn() == A<int>().out();
}

如果我跑

g++ -std=c++11 test1.cpp test2.cpp -o test

它编译时不会提示重复的定义。

我指的是标准 [1][2] 的旧草案，并假设链接部分没有太大变化(匿名 namespace 除外)。类模板通过 3.5p4 和 14p4 进行外部链接。如果是这样的话，我希望 g++ 应该提示 A::out() 的重复定义。我在这里遗漏了什么吗？

如果 test.hpp 定义了一个没有“static”或“inline”的函数模板怎么办？

谢谢。

[1] http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2008/n2798.pdf [2] http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3337.pdf

Answer 1

在实现中找到这些问题的答案的一个好方法是使用“nm”。如果您将 nm 的输出通过管道传输到 c++filt，那么经过处理的 C++ 符号通常更具可读性。

例如，如果您使用“-c”进行编译以生成每个编译单元的“.o”，那么您可以运行 nm。当我这样做时，我看到模板成员是弱符号“W”代码(在 x86 linux 上)。这意味着多个定义是可以的，并且以某种系统特定的方式。如果我创建一个非模板化的函数，它将在对应的目标文件的两个翻译单元中显示为“T”。这将导致多重定义的符号。

通常 C++ 模板是根据需要实例化的(没有完全实例化)，这将允许您使用 _impl 类型 header 以及声明 header 。

您实际上不允许将成员模板定义为静态的(这会产生错误)。您可以将其定义为内联。在这种情况下，您将看不到使用 nm 的成员模板的任何符号，因为它已被内联。