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C++ 模板为什么不能分离编译

这两天写了一个循环队列的模板类,构建代码的时候总是报错

bin/main.o(.text+0x182):main.cpp: undefined reference to `CCommDataBuf<unsigned char>::CCommDataBuf(unsigned long)'

bin/main.o(.text+0x1a6):main.cpp: undefined reference to `CCommDataBuf<unsigned char>::Appand(unsigned char)'

bin/main.o(.text+0x1b1):main.cpp: undefined reference to `CCommDataBuf<unsigned char>::Dump()'

bin/main.o(.text+0x1e5):main.cpp: undefined reference to `CCommDataBuf<unsigned char>::~CCommDataBuf()'

bin/main.o(.text+0x21b):main.cpp: undefined reference to `CCommDataBuf<unsigned char>::~CCommDataBuf()'

排查原因的时候从头文件包含,代码路径等等都找一遍结果还是不行。

没办了突发奇想的把main函数单元的关于循环队列的代码全部搬到循环队列的cpp中,结果编译ok了。

第一反应是不是自动生成的makefile有问题,于是又排查makefile倒腾了一天还是没解决。

后来在百度上搜原因,找了很久才知道原来模板不支持分离编译。即模板的声明和定义都必须在同一个文件中。

具体原因如下:

C++调用外部函数,在编译时其实只是用一个jmp跳转指令替代这个调用代码,而跳转的地址是一条真正的调用指令call。

但是call 的地址是一个任意的无效地址。因为编译阶段本单元是不知道其他单元函数的地址的。于是这个无效地址的修正是放在

链接阶段的。链接器根据调用函数单元的符号表,修正该无效地址。

这样问题就来了。因为模板仅在需要的时候才会具现化出来。在我编写的模板cpp里头是没有具化的只有其定义,因此编译此单元并不会

生成相应的函数二进制代码。这就导致了在链接阶段会在其他调用模板单元函数时报未定义的错误。

因此把模板cpp代码全部放到.h中,问题就解决了。

另外还有一种解决办法就是在用一个cpp专门用来具现化模板,比如在templateimp.cpp中 template class CCommDataBuf<unsigned char>;

需要说明的是需要对每个不同的调用都进行相应的具现。比如有一个int类型的调用,就要有一个template class CCommDataBuf<int>;