在哪里定义C ++类成员模板函数和实例化它的仿函数？

Question

我有一个类Foo，用于一个小的独立项目。 它在Foo.h中有一个类定义，在实现文件Foo.cpp中实现了类的成员函数。

第一个问题 - 类Foo的成员函数之一是模板方法Foo :: doSomething（），这个方法的实现应该与Foo.h中的函数声明一起出现是否正确？

Foo :: doSomething（）将被实例化的模板参数是两种Functor类型之一 - 类CalcA和CalcB。

我是不是该：

• （A）将两个Functor类的定义和实现全部放在Foo.cpp中（实际上它们被其他Foo成员函数的实现用来调用Foo :: doSomething）。
• （B）将两个Functor类的定义和实现放在Foo.h中。
• （C）我应该将Foo.h和Foo.cpp中两个函数的定义和实现分开，就像普通类一样吗？

Answer 1

一般规则：

如果在foo.cpp之外使用foo :: doSomething（）（即，如果它是公共的或通常是受保护的），它必须放在标题中。

如果没有，输入cpp文件是完全可以的，甚至是一个好主意（因为它使杂乱的文件远离头文件）。

因此，如果仿函数仅用于cpp文件，那么通常也会将模板函数放在那里。 如果这种情况发生变化，以后总能重构一下。

Answer 2

首先，您必须了解模板机制。 模板不会被编译，它们在使用时会被实例化，然后编译它们的实例化。 因此编译器需要使用模板函数在每个模块中拥有完整的模板定义，以便根据您传递的参数首先实例化它们。

要解决您的问题，有三种解决方案，但您会发现它们都会导致相同的结果。 您可以在类定义中的头文件中实现整个模板（我们使用.hxx而不是.h来后缀它们以确保它们包含模板定义）：

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__

class Foo {
  public:
   template <class T>    
   void bar(const T& t) {
      t.doSomething();
   }
 };
#endif

或者您可以从类中外部化定义，但仍然在头文件中：

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__

class Foo {
    public:
       template <class T>    
       void bar(const T&);
};

template <class T>
void Foo::bar(const T& t) {
   t.doSomething();
}
#endif

最后，您可以在外部文件中实现模板方法体（出于同样的原因，前缀为.cxx）。 它将包含方法的主体，但不包括“Foo.hxx”。 相反，它是“Foo.hxx”，它将在类定义后包含“Foo.cxx”。 这样，当编译器解析#include指令时，它会在同一模块中找到整个模板定义，允许它实例化它：

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__
class Foo {
    public:
       template <class T>    
       void bar(const T&);
};

#include "Foo.cxx"

#endif

// Foo.cxx
template <class T>
void Foo::bar(const T& t) {
   t.doSomething();
}

在这三种实现模板的方式之间进行选择取决于可读性（和品味）。
第二个和第三个在生成的代码方面是等价的，但我宁愿不使用cxx文件解决方案，因为当你忘记反转include时，它经常会导致愚蠢的错误。

此外，众所周知的C ++库（如STL或Boost）仅在头文件中提出它们的代码，这是良好设计的标志。 通过在标题内使用外部定义，您可以阐明类的定义。 您还可以阻止编译器自动内联方法，根据Herb Sutter http://www.gotw.ca/gotw/033.htm ，这有时会导致结果不佳

Answer 3

我的默认设置是将成员函数模板的定义放在.h文件中，如下所示：

class Foo
{
public: 
  template<typename T> void DoSomething(T t);
};

// ... later...

template<typename T>
void Foo::DoSomething(T t)
{
  // ...
}

如果这对于特定情况来说不是最理想的话，那么我会采取更多英雄措施。 从#include -ing .inc文件开始，带有.h文件末尾的定义，或者甚至可能在.cpp文件中进行显式实例化，我需要使用成员函数模板。

Answer 4

模板方法定义应该确实位于它所属的类的头文件中。

像这样：

class MyClass
{
    template <typename T>
    void foo(const T&)
    {
        // Definition
    }
};

或者像这样（注意模板方法定义可以在类声明后从单独的文件中包含）

class MyClass
{
    template <typename T> void foo(const T&);
};

template <typename T>
void MyClass::foo(const T&)
{
    // Definition
}

其余的取决于您同意的风格和您的需求。

如果我不仅在Foo中使用它们或者如果Foo将它们作为类成员使用它，我会将functor声明（或者甚至定义，如果它们很简单）放入标题中。