Question

我想提供一个提供模板代码的库。但是，当我能猜出我的模板的不同常用类型的用法时，我还想尽可能保留此代码（生成代码）的所有权。这是我想要做的一个例子：

lib1.h

#include <iostream>

template<int N>
void print_me() {
    std::cout << "I am function number " << N << std::endl;
}

lib1.cpp

#include "lib1.h"

/* Force symbols to be defined here. */
template void print_me<0>();
template void print_me<1>();

我使用以下方式编译我的库：

g ++ -shared -fPIC lib1.cpp -o lib1.so

当我使用我的库时：

的main.cpp

#include <lib1.h>

int main() {
    print_me<0>();
    print_me<1>();
    print_me<2>();
}

编译：

g ++ main.cpp -l1

我希望在lib1.so和print_me＆lt; 2＆gt;（）中定义并使用符号print_me＆lt; 0＆gt;（）和print_me＆lt; 1＆gt;（），并将其用于我的可执行文件（使用nm检查 - 定义只）。但似乎事实并非如此！ 0和1的符号在lib1.so中定义良好，但作为弱符号。并且在我的可执行文件（0,1和2）中再次重新定义，弱。这意味着我的可执行文件的0和1的代码取自main.cpp，这不是我想要的（我在main.cpp中使用规范检查）。

有没有一种方法（例如在lib1.h中）在main.cpp的编译时说某些符号已在某处定义并且不需要添加这些符号？

Answer 1

我会使用模板专业化来分离实现和界面：

lib1.h：

#include <iostream>
template <int T> void print_me(void);
template <> void print_me<0>(void);
template <> void print_me<1>(void);

lib1_internal.h（注意：这不需要披露）：

#include <iostream>

template<int N>
void print_me_internal() {
    std::cout << "I am function number " << N << std::endl;
}

lib1.cpp：

#include "lib1.h"
#include "lib1_internal.h"

template <> void print_me<0>() {
  print_me_internal<0>();
}
template <> void print_me<1>() {
  print_me_internal<1>();
}

你的main.cpp会正确导致链接器错误：

$ g++ main.cpp -L. -l1
/tmp/ccZSDqkp.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0xf): undefined reference to `void print_me<2>()'
collect2: ld returned 1 exit status

只需在template <int T> void print_me(void)中添加lib1.h的定义来代替其声明，只要在专门版本中找不到它，就会使用它。

Answer 2

C ++ 11解决方案：使用extern templates。只需将这些字符串添加到main.cpp文件中：

extern template void print_me<0>();
extern template void print_me<1>();

因此，您告诉编译器不要在print_me中实例化main.cpp函数模板（对于模板参数0和1）。因此，链接器应在其他翻译单元中搜索void print_me<0>();和void print_me<1>();的定义。

Answer 3

您必须在头文件中隐藏实现。

//lib1.h    
template<int N>
void print_me();

//lib1.cpp
#include <iostream>
#include "lib1.h"
template <int printme>
void print_me()
{
  std::cout << printme << std::endl;
}

template void print_me<0>();
template void print_me<1>();

正在发生的是模板通常如何使用：它们仅在需要时构建（否则你必须为所有整数构建print_me），因此他们在软件运行时找出实现（这就是为什么它会减慢的原因）编译时间太多，它为每个使用模板的编译单元重建类。只要您具有模板的定义，就可以为所需的任何参数构建它。这是隐藏.cpp文件中的定义半有效的少数情况之一，但最终用户通常会为print_me＆lt; 2＆gt;（）获得一个无用的错误。使用这个框架（C ++ 11）会更好（imho）：

//lib1.h
#include <type_traits>
template<int N>
typename std::enable_if<N == 1 || N == 0>::type print_me();

//lib1.cpp
#include <iostream>
#include "lib1.h"

template<int N>
typename std::enable_if<N == 1 || N == 0>::type print_me()
{
  std::cout << N << std::endl;
}

template void print_me<0>();
template void print_me<1>();

现在错误是“没有用于调用print_me（）的匹配函数”这稍微好一点......你可以用static_assert做一个嵌套函数，使其更好。

强制定义库中C ++模板实例的符号

3 个答案: