僅使用 header 文件編譯 C++.lib？

Question

I'm compiling a C++ static library and as all the classes are templated, the class definitions and implementations are all in header files. 結果，似乎（在 Visual Studio 2005 下）我需要創建一個包含所有其他 header 文件的.cpp 文件，以便它正確編譯到庫中。

為什么是這樣？

Answer 1

編譯器不會編譯 header 文件，因為這些文件應該包含在源文件中。 在進行任何編譯之前，預處理器會從任何包含的 header 文件中獲取所有代碼，並將該代碼放入包含它們的源文件中，就在它們被包含的位置。 如果編譯器也應該編譯頭文件，例如，你會在很多事情上有多個定義。

例如，這是預處理器看到的：

[foo.h]
void foo();

--

[mysource.cpp]
#include "foo.h"

int main()
{
   foo();
}

這就是編譯器看到的：

[mysource.cpp]
void foo();

int main()
{
   foo();
}

Answer 2

即使您將創建一個.cpp 文件，您仍然不會收到任何東西。 您需要實例化模板才能將它們放入庫中。

看看這里http://www.parashift.com/c%2B%2B-faq-lite/templates.html#faq-35.13關於如何用具體類型實例化模板。

Answer 3

在 c++ 中，模板只是實際 class 的元定義。 當您編譯模板化的 class 時，編譯器實際上會為傳入的特定類型的數據動態生成實際 class 的代碼（模板只是要復制的“模式”）。

例如，如果您有以下代碼

struct MyTemplate
{
private:
    float MyValue;

public:
    float Get() { return MyValue; }
    void Set(float value) { MyValue = value; }
};

void main()
{
    MyTemplate v1;
    MyTemplate v2;
    v1.Set(5.0f);
    v2.Set(2);
    v2.Get();
}

編譯器實際看到的是

struct CompilerGeneratedNameFor_MyTemplate_float
{
private:
    float MyValue;

public:
    float Get() { return MyValue; }
    void Set(float value) { MyValue = value; }
};

struct CompilerGeneratedNameFor_MyTemplate_int
{
private:
    int MyValue;

public:
    int Get() { return MyValue; }
    void Set(int value) { MyValue = value; }
};

void main()
{
    CompilerGeneratedNameFor_MyTemplate_float v1;
    CompilerGeneratedNameFor_MyTemplate_int v2;
    v1.Set(5.0f);
    v2.Set(2);
    v2.Get();
}

正如您可能看到的，編譯器實際上並不知道要生成什么代碼，直到您真正聲明了模板的實例。 這意味着模板不能編譯到庫中，因為它不知道模板最終會是什么。 好消息是，如果您只是分發包含模板定義的 header 文件，則實際上不需要編譯或包含任何庫。

此外，作為旁注，“#include”預編譯器命令實際上只是告訴預編譯器用該文件中的所有內容替換“#include”。

Answer 4

如果您的所有代碼都在.h 文件中，那么您無需編譯 static 庫即可使用該代碼。

所有代碼在編譯時都可供庫使用，因此在鏈接時不需要任何東西。

Answer 5

你試圖創造一些不必要的東西。 大多數 C 庫（以及所有 C++ 庫）作為兩個部分分發：

• 接口 ( foo.h )
• 實現（ foo.lib ）

對於 C++ 模板代碼，您的所有庫都必須由最終用戶編譯，因為這就是模板的工作方式。 沒有理由提供預編譯庫。 在這種情況下，您可以將您的庫分發視為：

• 接口 ( foo.h )
• 實施（ foo-inl.h ）

正如 Niel 上面所說的，僅出於您自己的測試目的而擁有實現很有用，並且可能值得將這些實現與庫本身一起分發。 所以你應該有一套單獨的單元測試來練習你的代碼； 但這些測試不應該是庫本身的一部分。

Answer 6

如果您的庫全部在 header 文件中實現，則無需構建任何二進制文件即可使用它。 那說。 我通常在 header 唯一庫的初始開發階段創建一個.cpp 文件。 為什么？ 在實際使用模板之前，編譯器不會嘗試編譯甚至解析模板。 擁有一個 .cpp 文件並在那里有一些虛擬代碼來實例化模板，這有助於我在開發過程中更早地發現語法錯誤。 所以我可以添加一些模板代碼，點擊編譯，修復語法錯誤，添加更多代碼，編譯......等等。 如果您在添加數百行代碼后都嘗試尋找一些愚蠢的語法錯誤，您就會明白我的意思。 一旦我的庫准備好進行單元測試，我將刪除 .cpp 文件並依靠單元測試來推動我的開發。

此外，如果您只使用 VC++ 編譯代碼，您需要注意的一件事是 VC++ 在實際使用之前不會嘗試編譯所有模板成員函數。 例如：

template <typename T>
class MyTemplate
{
public:
    MyTemplate() {} // default constructor

    MyTemplate(int) { 
        1 = 2
        // other syntax error code here
    }
};

void f() { MyTemplate<int> myt(); } // compile fine in VC
void g() { MyTemplate<int> myt(1); } // syntax error 

f() 將在 VC++ 2003 中正常編譯，g++ 將捕獲語法錯誤。 我認為VC8和VC9也有同樣的問題。

Answer 7

想想標准模板庫。 當您在另一個項目中使用它們時，您的模板類將被編譯。

Answer 8

其他人所說的關於未編譯到庫中的模板是正確的。 但是，仍然值得強制編譯器看到它們（通過#將它們包含在 a.cpp 文件中），因為這樣至少會檢查它們的語法。

Answer 9

如果所有類都是模板，則不需要生成 a.lib，看看 boost 或他們沒有分發的 .lib 的 stlport [1]。

模板在使用時被編譯。

[1] 嚴格來說，他們為正則表達式、iostream 等更高級的功能分發庫，但輔助庫被其他模板使用，模板本身不以庫的形式分發。