显式 class 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 class 模板的多个实例化？函数模板呢？

示例代码如下：

test.hpp

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

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

test1.cpp

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

test2.cpp

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

如果我运行

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

它编译时不会抱怨重复的定义。

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（匿名名称空间除外）。 class 模板具有 3.5p4 和 14p4 的外部链接。如果是这样的话，我希望 g++ 应该抱怨 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." 如果将 nm 的输出通过管道传递给 c++filt，那么通常被破坏的 C++ 符号更具可读性。

例如，如果您使用“-c”编译生成“.o"s of each compilation unit, then you can run nm. When I do this I see that the template members are weak symbols "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 object 文件的两个翻译单元中显示为 "T"。这将导致多个定义的符号。

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

您实际上不允许将成员模板定义为静态的（这会出错）。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。

显式 class 模板实例化的链接

Linkage of explicit class template instantiation

c++

templates

c++11

linkage