C ++ - 定义类模板(头文件/源文件)

时间:2013-11-12 10:09:38

标签: c++ header-files porting class-template

我想在voreen中创建一个处理器(就像这个.cpp | .h)移植这个OTB-Application:

http://hg.orfeo-toolbox.org/OTB/file/ca4366bb972e/Applications/Segmentation/otbSegmentation.cxx

我已将几乎所有参数编码为属性等,但是......

如果你看一下376,你会看到一个类模板FloatVectorImageType :: SizeType,一个typedef类型。

我不熟悉c ++模板所以我的第一个问题是我应该把这个模板的实现放在处理器的.cpp或.h文件中?简要介绍一下c ++教程和其他处理器示例,例如one above,我发现我必须在头文件中声明模板并在.cpp中定义它。

问题是编译器不允许我在.cpp中定义typedef类型的模板类。 typedef不被识别..

那么,有人能指出我正确的方向吗?

segmentationprocessor.h

#ifndef OTBSEGMENTATIONAPPLICATION_H
#define OTBSEGMENTATIONAPPLICATION_H

#include "otbVectorImage.h"
#include "modules/otb/ports/otbimageport.h"
#include "modules/otb/ports/otbvectorimageport.h"
#include "voreen/core/properties/boolproperty.h"

//..more includes here

namespace voreen {

class OTBSegmentationApplication : public OTBImageFilterProcessor
{
public:
    OTBSegmentationApplication();

    virtual ~OTBSegmentationApplication();

    virtual Processor* create() const;

    virtual std::string getCategory() const { return "Applications"; }
    virtual std::string getClassName() const { return "Segmentation Application"; }
    virtual CodeState getCodeState() const { return CODE_STATE_EXPERIMENTAL;}//STABLE, TESTING, EXPERIMENTAL

    virtual std::string getProcessorInfo() const;

    /** Images typedefs */
    typedef otb::VectorImage<double, 2> VectorImageType;
    typedef ImageType               LabelImageType;
    typedef ImageType               MaskImageType;

    typedef VectorImageType::SizeType size;

    // Segmentation filters typedefs
    // Edison mean-shift
    typedef otb::MeanShiftVectorImageFilter<VectorImageType,VectorImageType,LabelImageType> EdisonSegmentationFilterType;
    EdisonSegmentationFilterType::Pointer edisonFilter;

    // Home made mean-shift
    typedef otb::MeanShiftSegmentationFilter<VectorImageType, LabelImageType, VectorImageType> MeanShiftSegmentationFilterType;
    MeanShiftSegmentationFilterType::Pointer meanshiftFilter;

    // Simple connected components
    typedef otb::Functor::ConnectedComponentMuParserFunctor<VectorImageType::PixelType> FunctorType;

    typedef itk::ConnectedComponentFunctorImageFilter <VectorImageType, LabelImageType, FunctorType, MaskImageType> ConnectedComponentSegmentationFilterType;
    ConnectedComponentSegmentationFilterType::Pointer ccFilter;

    typedef itk::ScalarConnectedComponentImageFilter<LabelImageType, LabelImageType> LabeledConnectedComponentSegmentationFilterType;
    LabeledConnectedComponentSegmentationFilterType::Pointer labeledCCFilter;

    //..more typedefs here

protected:
    virtual void setDescriptions() {
        setDescription("Performs segmentation of an image, and output either a raster or a vector file. In vector mode, large input datasets are supported.");
    }
    void process();
    virtual void initialize() throw (tgt::Exception);
    virtual void deinitialize() throw (tgt::Exception);

    /** TEMPLATE DECLARATION (?) */

    template<class TInputImage, class TSegmentationFilter>
    VectorImageType::SizeType GenericApplySegmentation(otb::StreamingImageToOGRLayerSegmentationFilter
                                                       <TInputImage, TSegmentationFilter> * streamingVectorizedFilter, TInputImage * inputImage,
                                                       const otb::ogr::Layer& layer, const unsigned int outputNb);
    virtual void updateFilterSelection();
    virtual void updateModeSelection();

private:

    OTBVectorImagePort inPort_;
    StringOptionProperty filter_; ///< Select segmentation algorithm
    OTBVectorImagePort vectorOutPort_;
    OTBImagePort vectorMaskInPort_;
    OTBImagePort outPort_;

    //..more property definitions here

    static const std::string loggerCat_; ///< Category used in logging
};

} // namespace

#endif // OTBSEGMENTATIONAPPLICATION_H

segmentationprocessor.cpp

#include "segmentationprocessor.h"
#include "voreen/core/voreenapplication.h"

namespace voreen {

const std::string OTBSegmentationApplication::loggerCat_("voreen.OTBSegmentationApplication");

OTBSegmentationApplication::OTBSegmentationApplication()
    :OTBImageFilterProcessor(),
      inPort_(Port::INPORT, "IN Multiband Image", 0),
      vectorOutPort_(Port::OUTPORT, "OUT Multiband Image", 0),
      vectorMaskInPort_(Port::INPORT, "IN Mask Image", 0),
      outPort_(Port::OUTPORT, "OUT OTB Image", 0),

      filter_("selectFilter", "Segmentation algorithm"),

      //.. more properties code here

{
    addPort(inPort_);
    addPort(vectorOutPort_);
    addPort(vectorMaskInPort_);
    addPort(outPort_);

    addProperty(filter_);

    //.. adding the rest of properties here

    edisonFilter = EdisonSegmentationFilterType::New();
    meanshiftFilter = MeanShiftSegmentationFilterType::New();
    ccFilter = ConnectedComponentSegmentationFilterType::New();

    //..instantiating more filters needed in implementation here

}

Processor* OTBSegmentationApplication::create() const {
    return new OTBSegmentationApplication();
}

OTBSegmentationApplication::~OTBSegmentationApplication() {

}

void OTBSegmentationApplication::initialize() throw (tgt::Exception) {
    Processor::initialize();
}

void OTBSegmentationApplication::deinitialize() throw (tgt::Exception) {
    Processor::deinitialize();
}

std::string OTBSegmentationApplication::getProcessorInfo() const {
    return "Segmentation Application";
}

void OTBSegmentationApplication::updateFilterSelection() {
    //code for visual updates on properties here
}

void OTBSegmentationApplication::updateModeSelection() {
    //code for visual updates on properties here
}

    //TEMPLATE IMPLEMENTATION HERE (?)
template<class TInputImage, class TSegmentationFilter>
OTBSegmentationApplication::VectorImageType::SizeType OTBSegmentationApplication::GenericApplySegmentation(otb::StreamingImageToOGRLayerSegmentationFilter<TInputImage,
                             TSegmentationFilter> * streamingVectorizedFilter, TInputImage * inputImage, const otb::ogr::Layer& layer, const unsigned int outputNb)
    {
        typedef  TSegmentationFilter SegmentationFilterType;
        typedef  typename SegmentationFilterType::Pointer SegmentationFilterPointerType;
        typedef otb::StreamingImageToOGRLayerSegmentationFilter<TInputImage,SegmentationFilterType> StreamingVectorizedSegmentationOGRType;

    //..the rest of template code here
}


void OTBSegmentationApplication::process() {

    try
    {
        //PROCESSOR IMPLEMENTATION GOES HERE
        LINFO("Segmentation Application Connected");
    }
    catch (int e)
    {
        LERROR("Error in Segmentation Applicationn");
        return;
    }
}

}   // namespace
  

错误:'VectorImageType'未命名类型(已修复)

2 个答案:

答案 0 :(得分:7)

  

我不熟悉c ++模板,所以我的第一个问题是我应该把这个模板的实现放在处理器的.cpp或.h文件中?

将它放在头文件中。这是最简单,最强大的解决方案。通常,您希望将函数的定义(即它们的函数体)放在源文件(.cpp)中,因为源文件可以独立编译。 但这不适用于模板(*)

(*)略有简化。

类模板只是类的蓝图,函数模板是函数的蓝图。也就是说,函数模板不是函数,换句话说“模板函数”具有误导性,它不是函数而是模板/蓝图。

从函数模板(或类模板中的类)构建函数的过程称为 instantiation 。结果是一个实例化的函数,或者更一般地说,是一个函数模板 specialization

模板专精是无模板。函数模板特化只是一个具有奇怪名称的普通函数;类模板特化只是一个具有奇怪名称的类。

模板只会针对某些特定的模板参数集进行实例化:

  • 如果您明确要求将其实例化
  • 或者您只是使用专门化( - &gt; 隐式实例化)。

第二种方式到目前为止更常见。一个例子:

template<class T>
struct my_type
{
    T mem;
};

// using the specialization -> implicit instantiation
my_type<int> o;
my_type<double> p;

这将为模板参数my_type实例化类模板 int,并为模板参数double实例化一次。这会创建两个名称相似的独立无关类型:my_type<int>my_type<double>

类似的功能;除了对于函数,您通常不显式提供模板参数。相反,您让编译器从函数参数的类型中推导出模板参数。例如:

template<class T>
void foo(T param)
{
    std::cout << param;
}

foo<int>(42);  // explicitly specifying the template arguments -- DON'T DO THAT
foo(21);       // template argument *deduction*

第二个调用将自动推断模板参数为int。同样,我们创建(隐式实例化)两个具有相似名称的函数:foo<int>(int)(名称为foo<int>,它有一个类型为int的函数参数)和foo<double>(double)


为什么将模板的定义放在源文件中是不好的:请参阅Why can templates only be implemented in the header file?

简短版本:由于模板是蓝图,为了使用它们,编译器必须实例化它们。但它只能实例化知道的内容。

如果您在标题文件foo中声明了功能模板templ.h,请在templ.cpp中对其进行定义,并在main.cpp中使用,然后:

  • main.cpp中,编译器不知道函数模板的定义。它只能实例化foo声明,而不是实例。

  • templ.cpp中,编译器确实知道定义,并可以实例化它。但是,它不知道templ.cpp之外的用法 - 因此它不能为在外面使用的所有参数集实例化它。

在OP中的示例中,这有效,但似乎是一种疏忽:

[templ.h]

template<class T>
void foo(T);

void ordinary_function();

[templ.cpp]

#include "templ.h"

template<class T>
void foo(T p)
{
    std::cout << p;
}

void ordinary_function()
{
    foo(42);     // implicit instantiation of foo<int>
    foo(2.5);    // implicit instantiation of foo<double>
}

[main.cpp中]

#include "templ.h"
int main()
{
    foo(23);    // works fine, uses the foo<int> defined in templ.cpp
    foo('a');   // linker error: foo<char> not defined
    return 0;
}

由于foo<char>定义尚未在templ.cpp中实例化,并且无法在main.cpp中实例化,因此会产生链接器错误。< / p>

这就是为什么你不应该依赖这种行为。如果由于某种原因,想要在头文件中定义函数模板,则可以使用显式实例化。至少,显式实例化是显式的,应该记录在案,以免发生意外。


编译器实际抱怨的问题与模板无关;)这只是一个名称查找问题。一个简化的例子:

#include <iostream>

struct Foo
{
    typedef int Bar;

    void do_something();
};

Bar Foo::do_something()
{
    std::cout << "something\n";
}

当编译器看到行Bar Foo::do_something()时,它会看到Bar,并且无法找到该名称所指的内容。因此错误。另一方面:

#include <iostream>

struct Foo
{
    typedef int Bar;

    void do_something();
};

Foo::Bar Foo::do_something()
{
    std::cout << "something\n";
}

现在您告诉编译器在哪里查找名称Bar,即在Foo内。

答案 1 :(得分:0)

以下是我为了帮助您而编写的模板的简短示例:
标题中的

typedef TemplatedClassName< ParameterValue0, ParameterValue1 > TemplateAlias;
源文件中的


//显式模板实例化

template class TemplatedClassName< ParameterValue0, ParameterValue1 >;