Почему при использовании шаблонов возникают ошибки "неразрешенный внешний символ"?

Question

Когда я пишу код C++ для класса с использованием шаблонов и разделяю код между исходным (CPP) файлом и файлом заголовка (H), я получаю массу ошибок "неразрешенный внешний символ", когда речь идет о связывании конечного исполняемого файла, несмотря на то, что объектный файл был правильно построен и включен в ссылки. Что здесь происходит, и как я могу это исправить?

Answer 1

Шаблонные классы и функции не создаются, пока они не используются, как правило, в отдельном файле.cpp (например, исходный код программы). Когда шаблон используется, компилятору необходим полный код этой функции, чтобы иметь возможность построить правильную функцию с соответствующим типом. Однако в этом случае код этой функции подробно описан в исходном файле шаблона и, следовательно, недоступен.

В результате всего этого компилятор предполагает, что он определен в другом месте, и вставляет только вызов шаблонной функции. Когда дело доходит до компиляции исходного файла шаблона, конкретный тип шаблона, который используется в исходном коде программы, там не используется, поэтому он все равно не будет генерировать код, необходимый для функции. Это приводит к неразрешенному внешнему символу.

Для этого доступны следующие решения:

1. включить полное определение функции-члена в заголовочный файл шаблона и не иметь исходного файла для шаблона,
2. определить все функции-члены в исходном файле шаблона как "встроенные", или
3. определить функции-члены в источнике шаблона с ключевым словом "export". К сожалению, это не поддерживается многими компиляторами. (Обновление: это было удалено из стандарта с C++ 11.)

И 1, и 2 в основном решают проблему, предоставляя компилятору доступ к полному коду для шаблонной функции, когда он пытается создать типизированную функцию в исходном коде программы.

Answer 2

Другой вариант - поместить код в файл cpp и в тот же файл cpp добавить явные экземпляры шаблона с типами, которые вы ожидаете использовать. Это полезно, если вы знаете, что собираетесь использовать его только для пары типов, которые вы знаете заранее.

Answer 3

Для каждого файла, включающего файл.h, вам нужно вставить обе строки:

#include "MyfileWithTemplatesDeclaration.h"
#include "MyfileWithTemplatesDefinition.cpp"

---

образец

#include "list.h"
    #include "list.cpp" //<---for to fix bug link err 2019



    int main(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
        list<int> my_list;
        my_list.add_end(3);
    .
    .
    } 

Кроме того, вы не забудьте поместить класс декларации в число континентных констант

#ifndef LIST_H
#define LIST_H
#include <iostream>
.
.
template <class T>
class list
{
private:
    int m_size,
        m_count_nodes;
    T m_line;
    node<T> *m_head;
public:
    list(void);
    ~list(void);
    void add_end(T);
    void print();
};
#endif