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C++模板类被多次包含的问题

2023-07-04 19:22:41 深夜i -- --

C++ 模板类多次包含解决办法头文件保护

C++中的模板类是一种通用的代码结构，可以在不同的数据类型上进行实例化，以便在程序中使用。但是，使用模板类时，可能会遇到多次包含的问题。

多次包含是指同一个头文件被多次包含在不同的源文件中，这可能导致代码重复定义和编译错误。对于普通的类和函数，可以使用头文件保护（header guard）来解决这个问题。但是对于模板类，头文件保护并不能完全解决问题，因为每次实例化模板类时都会生成新的代码，而这些代码需要在多个源文件中使用。

为了解决这个问题，C++提供了一些解决方案：

1. 使用extern模板

在头文件中声明extern模板类，以便在其他源文件中使用它们的实例化。例如，在头文件中声明：


// MyClass.hpp
#ifndef MY_CLASS_HPP
#define MY_CLASS_HPP
template<typename T>
class MyClass
  // ...
;
extern template class MyClass<int>;
extern template class MyClass<char>;
#endif

然后，在另一个源文件中，使用实例化后的模板类：


// main.cpp
#include "MyClass.hpp"
template class MyClass<int>;
int main()
  // ...

这样可以避免在多个源文件中重复定义模板类。

2. 在头文件中定义模板类

另一种解决方案是在头文件中定义模板类，而不是将其分离到单独的源文件中。这样，每个源文件可以像使用常规类一样使用模板类。


// MyClass.hpp
#ifndef MY_CLASS_HPP
#define MY_CLASS_HPP
template<typename T>
class MyClass
  // ...
;
#endif


// main.cpp
#include "MyClass.hpp"
int main()
  MyClass<int> obj;
  // ...

这种方法可能会导致代码重复定义，但在使用模板类时更为方便。

总的来说，在使用C++模板类时，多次包含的问题需要引起注意。可以使用extern模板或在头文件中定义模板类来解决这个问题。根据实际情况选择不同的方法，以便在编写高效且可维护的代码时，避免出现这个问题。

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