Question

我正在尝试在Micheal T. Goodrich等人的“c ++中的数据结构和算法”中测试SinglyLinked List示例。我添加了一些作者省略的细节，以使其可以运行。

以下是代码：

#ifndef S_LINKED_LIST
#define S_LINKED_LIST

template <typename E>
class SLinkedList;

template <typename E>
class SNode
{
    private:
        E elem;
        SNode<E> * next;
        friend class SLinkedList<E>;
};
template <typename E>
class SLinkedList
{
    private:
        SNode<E> * head;
    public:
        SLinkedList();
        ~SLinkedList();
        bool empty() const;
        const E& front() const;
        void addFront(const E& e);
        void removeFront();
};
#endif /*SLinkedList.h*/

实现：

#include "SLinkedList.h"
#include <iostream>

template <typename E>
SLinkedList<E>::SLinkedList():head(NULL){}

template <typename E>
SLinkedList<E>::~SLinkedList()
{while(!empty()) removeFront();}

template <typename E>
bool SLinkedList<E>::empty() const
{return head == NULL;}

template <typename E>
const E& SLinkedList<E>::front() const
{return head->elem;}

template <typename E>
void SLinkedList<E>::addFront(const E& e)
{   
    SNode<E> * newNode = new SNode<E>;
    newNode->elem = e;
    newNode->next = head;
    head = newNode;
}

template <typename E>
void SLinkedList<E>::removeFront()
{
    SNode<E> * old = head;
    head = old->next;
    delete old;
}/*SLinkedList.cpp*/

测试文件：

#include <iostream>
#include "SLinkedList.h"

int main()
{
    SLinkedList<std::string> newlist;
    newlist.addFront("MSP");
    std::cout << newlist.front();
    return 0;
}/*test_slinkedlist.cpp*/

运行g++ -c SLinkedList.cpp和g++ -c test_slinkedlist.cpp后我没有错误地获得了目标文件SLinkedList.o和test_slinkedlist.o。但是当我运行g ++ -o result test_slinkedlist.o SLinkedList.o时，我收到了链接器错误：

Undefined symbols for architecture x86_64:
...
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

我花了一天时间调试此链接器问题但找不到。我怀疑这很明显。

操作系统：OS X

完整错误消息：

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "SLinkedList<std::__1::basic_string<char,     std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >     >::addFront(std::__1::basic_string<char, std::__1::char_traits<char>,     std::__1::allocator<char> > const&)", referenced from:
      _main in test_slinkedlist.o
  "SLinkedList<std::__1::basic_string<char,     std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> > >::SLinkedList()",     referenced from:
      _main in test_slinkedlist.o
  "SLinkedList<std::__1::basic_string<char,     std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> >     >::~SLinkedList()", referenced from:
      _main in test_slinkedlist.o
  "SLinkedList<std::__1::basic_string<char,     std::__1::char_traits<char>, std::__1::allocator<char> > >::front() const",     referenced from:
      _main in test_slinkedlist.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

Answer 1

实现：

你没有说出来，但我们可以假设实施在SLinkedList.cpp。

Undefined symbols for architecture x86_64:
...

在...中，您忽略了错误消息中最重要的部分。但是，我们可以猜测SLinkedList<std::string>::addFront(...)是未解析的符号之一。

您的问题是模板方法（即实现）的 body 必须出现在每个编译单元中使用过，并且您违反了该规则，将此正文放入单独的.cpp文件中，编译器编译test_slinkedlist.cpp时。

这就是为什么模板正文最常包含在SLinkedList.h中（请注意.h，而不是.cpp）。另请参阅this answer。

P.S。从技术上讲，＆＃34;必须＆＃34;上面的内容不正确：您还可以使用显式实例化使编译器生成您需要的模板方法体。但这比将实现放入.h文件更为先进。

Answer 2

在C ++中，您无法将未实例化的模板编译和链接为单独的编译单元。

SLinkedList.cpp没有实例化模板，因此它基本上不会编译。

这就是仅模板库始终只有标头的原因。

你有几个选择。

在其中实例化您的SLinkedList SLinkedList.cpp的编译单元，让编译器为模板实例生成实际代码，或将头和cpp合并到一个文件中。

链接器命令失败，链接目标文件时退出代码为1

完整错误消息：

2 个答案: