c++ - (目标-)C++ 模板特化上的重复符号

Question

好吧，从昨天开始我就一直在为这个奇怪的错误而苦苦挣扎，所以我想是时候问问社区了......

我目前正在使用 Objective-C++，我在头文件中有一个纯 C++ 类声明，如下所示:

#ifndef __MATRIX_H__
#define __MATRIX_H__

#define USE_NEON_UPSAMPLING2X true
#define USE_NEON_THRESHOLD true

typedef float OCRfloat;

template<class T = OCRfloat>
class Matrix {

public:
    ...

    Matrix threshold(T thresholdValue) const;

    ...

    Matrix upsample2x() const;

    ...
};

#ifdef TARGET_OS_IPHONE

#if USE_NEON_UPSAMPLING2X
template<> Matrix<float> Matrix<float>::upsample2x() const;
#endif

#if USE_NEON_THRESHOLD
template<> Matrix<float> Matrix<float>::threshold(float thresholdValue) const;
#endif

#endif

#include "Matrix.cpp"

#endif

它是模板类，具有基本的矩阵运算，但是，我想通过 T=float 上的模板特化来优化一些瓶颈。我有如下包含的 Matrix.cpp 文件:

#include <iostream>
#include <cmath>

#if defined TARGET_OS_IPHONE
#include <Accelerate/Accelerate.h>
#endif

...

template<class T> Matrix<T> Matrix<T>::threshold(T thresholdValue) const {
   ... // general naive algorithm
}

template<class T> Matrix<T> Matrix<T>::upsample2x() const{
   ... // general naive algorithm
}

#ifdef TARGET_OS_IPHONE

#if USE_NEON_UPSAMPLING2X
template<> Matrix<float> Matrix<float>::upsample2x() const{
   ... // specialized for ARM NEON float32_t
}
#endif

#if USE_NEON_THRESHOLD
template<> Matrix<float> Matrix<float>::threshold(float thresholdValue)const{
   ... // specialized for ARM NEON float32_t
}
#endif

问题如下: 如果我定义 USE_NEON_UPSAMPLING2X=false 和 USE_NEON_THRESHOLD=true，一切正常 - 应用程序已构建，并且运行良好。但是，如果我设置 USE_NEON_UPSAMPLING2X=true，链接器将中断并显示以下内容:

duplicate symbol __ZNK6MatrixIfE10upsample2xEv in:
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/A.o
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/B.o
duplicate symbol __ZNK6MatrixIfE10upsample2xEv in:
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/A.o
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/C.o
duplicate symbol __ZNK6MatrixIfE10upsample2xEv in:
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/A.o
    /.../OCRDemo-eggnlcolcwqycjagwvwddpfwgzlb/Build/Intermediates/OCRDemo.build/Release-iphoneos/OCRDemo.build/Objects-normal/armv7/D.o

有趣的是，这两种方法都在这些文件中使用，然而链接器只提示 upsample2x...两者之间的唯一区别，从句法的角度来看是参数的数量:阈值有一个参数T 的，而 upsample2x 不需要 - 除此之外，两者都定义为常量，都返回矩阵等。

所以我的问题是:是什么导致了这个神秘错误，我该如何解决？

Answer 1

你的错误是双重的。首先，您在 .cpp 文件中编写模板代码。然后，为了更正该错误，您将 .cpp 文件包含在 header 中，这是另一个坏主意。

为什么？

类模板并不是真正的类，只是一组类的模板。可以从中创建的类是根据需要创建的。另一方面，.cpp 文件仅编译一次，这还不够，甚至没有意义，因为此时您只有一个模板。

另一方面，包含 .cpp 文件本身就是一件坏事，因为它通常会导致重新编译可能无法重新编译的代码，从而导致链接错误。

编辑:您可以在 .cpp 文件中定义特化(但没有纯模板代码，并且不要包含它!)，或者您可以内联它们并将它们保留在 header 中:

#if USE_NEON_UPSAMPLING2X
template<> inline Matrix<float> Matrix<float>::upsample2x() const{
   ... // specialized for ARM NEON float32_t
}
#endif

#if USE_NEON_THRESHOLD
template<> inline Matrix<float> Matrix<float>::threshold(float thresholdValue)const{
   ... // specialized for ARM NEON float32_t
}