Question

编写模板类，我们必须内联通常在.h文件中的方法体（除非在.cpp文件中实例化它们）。我们知道修改内联方法需要重新编译包含它们的单元。它会编译很长时间。另一种实现模板类的技术是在.cpp文件中实例化它。

档案Test.h：

template <typename T>
class Test
{
public:
    T data;
    void func();
};

档案Test.cpp：

template <typename T>
void Test<T>::func()
{
}

template class Test<float>; // explicit instantiation

好。在Test<float>上进行任何修改后，此技术是否有效减少了谁使用func()的编译时间？

Answer 1

由于成员函数的定义都在cpp内部，因此不能用于其他转换单元，因此函数不会被隐式实例化，因此编译代码的成本仅限于单个cpp。

该方法的问题在于您将模板的使用限制为您提供手动实例化的类型（或类型）。外部用户无法将其实例化为其他类型，如果必须这样做，则需要记住手动专门针对您要使用的每种类型。

还有一种替代方案，成本略高（不多），但这种方法比通用方法更通用，编译速度更快。您可以在标头中提供模板定义，但是指示编译器不要为一组常见类型隐式实例化它，然后在单个转换单元中为它提供手动实例化：

// .h
#ifndef TEST_H
#define TEST_H
template <typename T>
class Test
{
public:
    T data;
    void func() { ... }  // definition here
};
extern template class Test<float>;   // Declare explicit instantiation for float
extern template class Test<int>;     //                                for int
#endif /* TEST_H */

// cpp
#include "test.h"
template class Test<float>;          // explicit instantiation
template class Test<int>;

在此方法中，模板对于具有用户可能想要使用的任何类型的实例化是可见的。但是，您明确告诉编译器不要为您提供特化的已知类型子集执行工作。如果用户想要Test<std::string>，那么编译器将隐式实例化它，并且该翻译单元将支付价格。对于仅实例化Test<float>，Test<int>或包含标题但根本不实例化模板的翻译单元，会有一些额外的成本（解析器需要处理定义）但是赢了不是生成代码（二进制），或浪费在优化器和/或链接器上的时间丢弃重复符号。

如您所述，它还意味着，如果标题的内容发生变化，则重新编译包含该标题的所有用户代码。

模板实例化对编译持续时间的影响

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