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c++ - 显式模板实例化示例

问题描述

我目前正在读一本书，它有以下示例：

//ch4_4_class_template_explicit.cpp
#include <iostream>

using namespace std;
template < typename T > //line A
  struct A {
    A(T init): val(init) {}
    virtual T foo();
    T val;
  }; //line B
//line C
template < class T > //T in this line is template parameter
  T A < T > ::foo() { //the 1st T refers to function return type,
    //the T in <> specifies that this function's template
    //parameter is also the class template parameter
    return val;
  } //line D
extern template struct A < int > ; //line E
#if 0 //line F
int A < int > ::foo() {
  return val + 1;
}
#endif //line G
int main(void) {
  A < double > x(5);
  A < int > y(5);
  cout << "fD=" << x.foo() << ",fI=" << y.foo() << endl;
  return 0; //output: fD=5,fI=6
}

有人可以向我解释一下这条线

extern template struct A < int > ;

确实和为什么第二个定义foo()？我了解显式模板实例化是什么以及为什么它有时很有用，但extern我并不清楚它的用途。

本书对这一行有以下解释：

使用 extern 关键字可防止该函数模板的隐式实例化（有关详细信息，请参阅下一节）。

所以extern阻止我们做以下事情？：

auto obj = A<int>;

然后第二个定义否定 extern? 我真的无法理解这个例子。

编辑 1：添加了注释代码。

编辑2：我几乎可以肯定我的理解是正确的。但感谢您的回答。

书上的解释：
在前面的代码块中，我们在 A 行和 B 行之间定义了一个类模板，然后我们从 C 行到 D 行实现了它的成员函数 foo()。接下来，我们为 int 显式实例化它在 E 行键入。由于 F 行和 G 行之间的代码块被注释掉了（这意味着对于这个显式的 int 类型实例没有 foo() 的相应定义），我们有一个链接错误。为了解决这个问题，我们需要在 F 行用 #if 1 替换 #if 0。

标签： c++templatesmetaprogramming

解决方案

也许这可以帮助您理解。

从 C++ 20 (13.9.2 显式实例化)

2 显式实例化的语法是：

explicit-instantiation:
    externopt template declaration

显式实例化有两种形式：显式实例化定义和显式实例化声明。显式实例化声明以 extern 关键字开头。

所以这条线

extern template struct A < int > ;

是类专业化的显式实例化声明struct A<int>。

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