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C++模板的编译过程
2023-07-05 00:28:01 深夜i     --     --
C++ 模板 编译 过程 实例化

C++模板是C++语言的一个重要特性,它可以大大提高代码的重用性和可扩展性。然而,由于C++模板是一种包含类型参数的代码,模板的编译过程与普通C++代码的编译过程有所不同。本文将介绍C++模板的编译过程。

首先,需要了解的是C++模板的分类。C++模板一般分为函数模板和类模板两种。函数模板是一个可以用不同数据类型作为参数的函数定义,类模板就是一个可以用不同数据类型作为参数的类定义。

对于函数模板,编译器在编译过程中并不会生成函数的实际代码,而是会根据函数的类型参数生成特定的函数代码。这个过程叫做模板实例化,它是由编译器在使用模板时自动完成的。在模板实例化过程中,编译器会根据函数调用时传递进来的实参类型,实例化出对应的函数代码。如果函数代码已经存在,编译器就不会重新创建。

对于类模板,编译器也是在使用时才会实例化出对应的类代码。与函数模板不同的是,类模板的实例化是在编译阶段完成的。编译器会根据每个使用到类模板的地方,根据实际参数生成对应的类代码,并将该类代码作为编译单元中的一部分进行编译。这个过程相当于将类模板代码复制到每个使用到的地方进行编译。

由于模板的特殊性,C++模板的编译过程也有一些需要注意的地方。首先是模板的头文件。由于模板的实例化是根据类型参数进行的,因此模板的完整定义必须在所有使用模板的地方都可见。因此,模板一般需要在头文件中定义。

其次是模板的链接。在C++中,定义在头文件中的函数或变量一般是inline函数或内联变量。也就是说,它们的定义应该出现在所有使用它们的编译单元中。然而,由于模板的特殊性,编译器需要将其实例化后的代码进行链接。因此,模板的定义应该放在单独的cpp文件中,避免在多个文件中重复定义。

总结一下,C++模板的编译过程与普通代码的编译过程有所不同。在使用模板时,编译器会根据模板的类型参数生成对应的函数或类代码,这个过程叫做模板实例化。函数模板的实例化是在调用时完成的,而类模板的实例化是在编译阶段完成的。为了避免链接错误,模板的定义应该放在单独的cpp文件中。

  
  

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