问 为什么模板只能在头文件中实现？

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注意:没有必要将实现放在头文件中，请参阅此答案末尾的替代解决方案。

无论如何，代码失败的原因是，在实例化模板时，编译器使用给定的模板参数创建一个新类。例如：

template<typename T>
struct Foo
    T bar;
    void doSomething(T param) {/* do stuff using T */}
// somewhere in a .cpp
Foo<int> f; 

当读取这一行时，编译器将创建一个新类(让我们称之为 FooInt )，它相当于以下内容：

struct FooInt
    int bar;
    void doSomething(int param) {/* do stuff using int */}
}

因此，编译器需要访问这些方法的实现，并使用模板参数(在本例中为 int )实例化它们。如果这些实现不在标头中，它们将无法访问，因此编译器将无法实例化模板。

一个常见的解决方案是在头文件中写入模板声明，然后在实现文件(例如.tpp)中实现类，并在头的末尾包含这个实现文件。

Foo.h

template <typename T>
struct Foo
    void doSomething(T param);
#include "Foo.tpp"

Foo.tpp

template <typename T>
void Foo<T>::doSomething(T param)
    //implementation
}

这样，实现仍然与声明分离，但编译器可以访问。

替代解

另一种解决方案是将实现分开，并显式实例化所需的所有模板实例：

Foo.h

// no implementation