C++ 在lib内部和外部专门化的模板类

考虑这个合成的例子。在VisualStudio 2010解决方案中，我有两个本地C++项目。一个是控制台exe，另一个是lib

lib中有两个文件：

// TImage.h

template<class T> class TImage
{
public:
  TImage()
  {
#ifndef _LIB
    std::cout << "Created (main), ";
#else
    std::cout << "Created (lib), ";
#endif
    std::cout << sizeof(TImage<T>) << std::endl;
  }

#ifdef _LIB
  T c[10];
#endif
};

void CreateImageChar();
void CreateImageInt();

那么这到底是怎么发生的，链接器用exe版本的

TImage

覆盖lib版本的

TImage

？但由于没有exe版本的

TImage

，它保留了lib版本的

TImage

？。。这种行为是否标准化，如果是，我在哪里可以找到描述

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更新：下面给出的效果解释是正确的，谢谢。但问题是“这到底是怎么发生的”我希望得到一些链接器错误，比如“多重定义符号”。因此，最合适的答案来自。

内存布局是一个编译时概念；它与链接器无关。

main

函数认为TImage比

CreateImage…

函数小，因为它是用不同版本的TImage编译的

如果

CreateImage…

函数在标题中定义为内联函数，则它们将成为main.cpp编译单元的一部分，因此将报告与

main

报告相同的大小特征

这也与模板以及它们被实例化时无关。如果TImage是一个普通的班级，你也会观察到同样的行为

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编辑：我刚刚注意到cout的第三行没有包含“Created（lib），10”。假设它不是打字错误，我怀疑发生的情况是，

CreateImageChar

没有内联调用构造函数，因此正在使用main.cpp的版本。

如果定义可用，编译器在使用模板时总是实例化模板

这意味着，它为所需的专门化生成所需的函数、方法等，并将它们放在对象文件中。这就是为什么您需要为正在使用的特定专门化提供定义（通常在头文件中）或现有实例化（例如，在另一个对象文件或库中）

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现在，当链接时，可能会出现通常不允许的情况：每个类/函数/方法有多个定义。对于模板，这是特别允许的，编译器将为您选择一个定义。这就是在您的案例中发生的情况，您称之为“覆盖”。

模板代码创建重复的对象代码

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编译器将复制您在实例模板时提供的类型的模板代码。因此，当编译

TImage.cpp

时，您会得到两个模板版本的目标代码，一个用于

TImage.o

中的char，另一个用于int。然后编译

main.cpp

，您将在

main.o

中获得char模板的新版本。然后链接器碰巧总是使用

main.o

中的链接器

这解释了为什么您的输出会产生“创建”行。但看到第3行和第4行中关于对象大小的不匹配有点令人费解：

Created (main), 1
10

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这是由于编译器在编译期间解析了

sizeof

运算符。

模板在编译期间创建了类的副本（即空间）。因此，当您使用过多模板时，智能编译器会尝试基于模板参数化对其进行优化

在您的库中，您有一个

TImage

，它在构造时打印“lib”，并包含一个

T

数组。其中有两种，一种用于

int

，另一种用于

char

在main中，您有一个

TImage

，它在构造时打印“main”，并且不包含

T

的数组。在这种情况下，只有

char

版本；因为您从未要求创建

int

版本

当您转到link时，链接器选择两个

TImage

构造函数中的一个作为正式构造函数；它恰好选择了

main

的版本。这就是为什么第三行打印“main”而不是“lib”；因为您正在调用该版本的构造函数。通常，您不关心调用哪个版本的构造函数。。。它们都被要求是相同的，但您违反了该要求

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这是最重要的部分：您的代码现在已被破坏。在库函数中，您希望在

TImage

中看到

char

数组，但构造函数从未创建它。此外，想象一下，如果您在

main

中说

new TImage

，并将指针传递到库中的某个函数，该函数将被删除

main

分配一个字节的空间，库函数尝试释放十个字节。或者如果您的

CreateImageChar

方法返回了它创建的

TImage

main

将在堆栈上为返回值分配一个字节，而

CreateImageChar

将用十个字节的数据填充它。依此类推。

我在这里假设您正在构建一个静态库，因为代码中没有任何

\u decelespec（dllexport）

或

外部“C”

。这里发生的事情如下。编译器为您的库创建

TImage

和

TImage

的实例。它还为您的可执行文件创建一个实例。当链接器将静态库和可执行文件的对象连接在一起时，重复的代码将被删除。请注意，静态库是以类似的对象代码链接的，因此，如果创建一个大的可执行文件或多个静态库和一个可执行文件，则没有任何区别。如果要构建一个可执行文件，结果将取决于对象链接的顺序；又名“未定义”

如果将库更改为DLL，则行为会更改。既然你是ca

// main.cpp

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
  TImage<char> image;
  std::cout << sizeof(TImage<char>) << std::endl;

  CreateImageChar();
  CreateImageInt();

  return 0;
}

// cout:
Created (main), 1
1
Created (main), 1
10
Created (lib), 40
40

Created (main), 1
10