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成员函数模板的放置位置

function-templates member-functions c++

beldaz Nicolas W. · 技术社区 · 14 年前

周期性地挫败我的C++的一个方面是决定模板之间的模板(传统上描述接口)和实现(.CPP)文件之间的位置。模板通常需要放在头中,公开实现,有时还需要拉入以前只需要包含在.cpp文件中的额外头。我最近又遇到了这个问题,下面是一个简单的例子。

#include <iostream> // for ~Counter() and countAndPrint()

class Counter
{
  unsigned int count_;
public:
  Counter() : count_(0) {}
  virtual ~Counter();

  template<class T>
  void
  countAndPrint(const T&a);
};

Counter::~Counter() {
    std::cout << "total count=" << count_ << "\n";
}

template<class T>
void
Counter::countAndPrint(const T&a) {
  ++count_;
  std::cout << "counted: "<< a << "\n";
}

// Simple example class to use with Counter::countAndPrint
class IntPair {
  int a_;
  int b_;
public:
  IntPair(int a, int b) : a_(a), b_(b) {}
  friend std::ostream &
  operator<<(std::ostream &o, const IntPair &ip) {
    return o << "(" << ip.a_ << "," << ip.b_ << ")";
  }
};

int main() {
  Counter ex;
  int i = 5;
  ex.countAndPrint(i);
  double d=3.2;
  ex.countAndPrint(d);
  IntPair ip(2,4);
  ex.countAndPrint(ip);
}

请注意,我打算使用我的实际类作为基类,因此使用虚拟析构函数;我怀疑它是否重要,但为了以防万一,我将它留在了计数器中。上面的结果是

counted: 5
counted: 3.2
counted: (2,4)
total count=3

Counter 的类声明都可以放在头文件中(例如counter.h)。我可以将需要iostream的dtor的实现放入counter.cpp。但是如何处理成员函数模板 countAndPrint() Lakos 没有我想的那么多,而且 C++ FAQ 没有进入最佳实践。所以我想要的是:

有没有其他方法可以将代码与我建议的代码分开?
实际上,什么最有效?

3 回复 | 直到 14 年前

Johannes Schaub - litb 14 年前

经验法则(其原因应该很清楚)。

私有成员模板应该在.cpp文件中定义(除非类模板的朋友可以调用它们)。
非私有成员模板应该在头中定义,除非它们是显式实例化的。

#include <iosfwd> // suffices

class Counter
{
  unsigned int count_;
public:
  Counter() : count_(0) {}
  virtual ~Counter();

  // in the .cpp file, this returns std::cout
  std::ostream &getcout();

  // makes a type artificially dependent
  template<typename T, typename> struct ignore { typedef T type; };

  template<class T>
  void countAndPrint(const T&a) {
    typename ignore<std::ostream, T>::type &cout = getcout();
    cout << count_;
  }
};

这就是我用来实现使用CRTP的访问者模式的方法。最初看起来是这样的

template<typename Derived>
struct Visitor {
  Derived *getd() { return static_cast<Derived*>(this); }
  void visit(Stmt *s) {
    switch(s->getKind()) {
      case IfStmtKind: {
        getd()->visitStmt(static_cast<IfStmt*>(s));
        break;
      }
      case WhileStmtKind: {
        getd()->visitStmt(static_cast<WhileStmt*>(s));
        break;
      }
      // ...
    }
  }
};

template<typename T, typename> struct ignore { typedef T type; };

template<typename Derived>
struct Visitor {
  Derived *getd() { return static_cast<Derived*>(this); }
  void visit(Stmt *s) {
    typename ignore<Stmt, Derived>::type *sd = s;
    switch(s->getKind()) {
      case IfStmtKind: {
        getd()->visitStmt(static_cast<IfStmt*>(sd));
        break;
      }
      case WhileStmtKind: {
        getd()->visitStmt(static_cast<WhileStmt*>(sd));
        break;
      }
      // ...
    }
  }
};

John Calsbeek 14 年前

这个 Google Style Guide 建议将模板代码放在“counter inl.h”文件中。如果你想非常小心你的包,这可能是最好的方法。

但是,客户得到了 iostream 头部“意外”可能是一个小代价,至少在只有一个成员函数模板的情况下,将类的所有代码放在一个逻辑位置。

wilhelmtell 14 年前

实际上,您唯一的选择是将所有模板代码放在标题中,或者将模板代码放在 .tcc 在你头的最后 .

#include 惯性导航与制导 <iostream> 在头中,因为这对编译时间有很大的影响。标题通常是毕竟是多个实现文件。头文件中唯一需要的代码是模板和内联代码。析构函数不需要在头中。