Können C-Klassen mit Vorlagen in separate Header- und Implementierungsdateien aufgeteilt werden?

Ist die Aufteilung von C-Klassen mit Vorlagen in separate .hpp- und .cpp-Dateien möglich?

Beim Versuch, eine C-Klasse mit Vorlagen über separate Header zu kompilieren (.hpp) und Implementierungsdateien (.cpp) können Verknüpfungsfehler auftreten. Betrachten Sie den folgenden Code:

// stack.hpp
template <typename Type>
class stack {
    // ...
};

// stack.cpp
template <typename Type> stack<Type>::stack() {
    // ...
}

// main.cpp
#include "stack.hpp"
stack<int> s;

Die Kompilierung schlägt mit „undefinierter Referenz“-Fehler für die Vorlagenklassenmethoden fehl. Das Verschieben aller Methodenimplementierungen in die Header-Datei ist zwar möglich, aber keine ideale Lösung.

Warum die separate Kompilierung für Vorlagenklassen fehlschlägt

Das Problem ergibt sich aus der Tatsache, dass die Vorlage Klassen sind zur Kompilierungszeit nicht vollständig definiert. Der Compiler generiert Code für bestimmte Instanziierungen basierend auf den bereitgestellten Vorlagenparametern. Ohne die Vorlagenparameter kann der Compiler kein Speicherlayout und keinen Code für die Methoden in der Implementierungsdatei generieren.

Alternative: Datenstrukturen und Algorithmen trennen

Um Implementierungsdetails auszublenden Erwägen Sie unter Beibehaltung der Trennung die Trennung von Datenstrukturen und Algorithmen. Vorlagenklassen sollten in erster Linie Datenstrukturen definieren, während nicht auf Vorlagen basierende Algorithmusklassen diese verarbeiten oder verwenden. Dieser Ansatz verbirgt effektiv wertvolle Implementierungsdetails, ohne dass separate Implementierungsdateien für Vorlagenklassen erforderlich sind.

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