你所不知道的事儿--C++类模板的声明和实现不能分离

也许你具有良好的编程习惯，在定义一个类的时候总会把声明和实现分离开，位于不同的文件中。比如你定义一个类A，首先创建一个.h文件，代码如下：

class A
{
public:
    A(int b);
    void show();
    ~A();
private:
    int a;
}

接下来你创建一个.cpp文件实现类的声明，代码如下：

#include"classA.h"
#include<iostream>
A::A(int b)
{
    a = b;
}

void A::show()
{
    std::cout << a << std::endl;
}

A::~A()
{
}

接下来就要使用这个类了，新建一个cpp文件，代码如下：

#inlucde"classA.h"
#include<iostream>
int main()
{
    A a(10);
    a.show();
    return 0;
}

可能你和我一样，按照上诉编程习惯来写类模板，这简直就是个遭遇！

将上面的类A改为类模板，.h文件如下：

template<class T>
class A
{
public:
    A(T b);
    void show();
    ~A();
private:
     T a;
}

把.cpp文件改为如下：

#include"classA.h"
#include<iostream>
template<class T>
A<T>::A<T>(T b)
{
    a = b;
}

template<class T>
void A<T>::show()
{
    std::cout << a << std::endl;
}

template<class T>
A<T>::~A<T>()
{
}

main函数的.cpp文件代码改为：

#inlucde"classA.h"
#include<iostream>
int main()
{
    A<int> a(10);
    a.show();
    return 0;
}

此时运行，错误发生。如果我们将类模板的声明和定义写在一个文件中呢，即把.h和.cpp文件合并，得到如下代码：

template<class T>
class A
{
public:
    A(T b);
    void show();
    ~A();
private:
     T a;
}

template<class T>
A<T>::A<T>(T b)
{
    a = b;
}

template<class T>
void A<T>::show()
{
    std::cout << a << std::endl;
}

template<class T>
A<T>::~A<T>()
{
}

这样在进行调试，则没有错误。

所以，我们得到：

类模板不能将声明和实现分离在两个文件中！！

但是究其原因：

《C++编程思想》中这么说：模板定义很特殊。由template<…>处理的任何东西都意味着编译器在当时不为它分配存储空间，它一直处于等待状态直到被一个模板实例告知。在编译器和连接器的某一处，有一机制能去掉指定模板的多重定义。所以为了容易使用，几乎总是在头文件中放置全部的模板声明和定义。