模板分离编译问题（函数模板的声明和定义无法放在两个文件的原因分析）_模板函数多文件间声明和调用

为了方便维护，我们一般将函数声明放在 .h 文件，将函数定义放在 .c 或者 .cpp 文件。但是 函数模板是无法将声明和定义放在两个文件的，最直接的理由是函数模板因为没有被实例化，编译器不会编译函数模板。

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目录

一、案例介绍

二、原因分析

1、预处理

2、编译

3、汇编

4、链接

三、解决方案

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一、案例介绍

假设函数模板的声明、定义和调用的位置如下：

• 函数模板 Add 的声明  ——  Add.h
• 函数模板 Add 的定义  ——  Add.cpp
• 函数模板 Add 的调用  ——  main.cpp

二、原因分析

程序运行分为四个阶段我们下面就从这四个阶段分析。我们主要看两个cpp文件，因为h文件在第一阶段就被展开了。

1、预处理

这个阶段的作用主要是头文件展开、宏替换、去掉注释。main.cpp文件、Add.cpp文件可以看作是下面的情况，最终会生成 main.i、Add.i文件。

2、编译

这个阶段的主要作用是语法分析、词法分析、符号汇总等，如果没有问题，则编译生成汇编代码。值得注意的是，函数模板在这里不会被编译。因为编译器根本就不知道Add函数的返回值要占用多大空间。

因此，Add.s 中不会出现 Add函数的相关实现，也就不存在对应的函数地址。

3、汇编

这个阶段主要是用上一个阶段汇总的符号（函数名、全局变量等），生成对应的符号表，因为我们实际链接的时候，假如要调用某个函数，起始就是根据符号表去找到对应的函数地址，然后再去执行对应的函数。

注意：Add对应的一栏里填写的 “ ? ” 只是临时的，因为在main函数所在源文件中没有找到Add函数的定义，也就没有对应的函数地址。

4、链接

这个阶段是上述 .o 文件的交互阶段，此时编译器会把所有的 符号表合并，这样的话就构成了一张完整的表格。只不过Add.o 对应的符号表是空的，那么最终的符号表就是

编译器在链接Add函数的时候发现，Add函数没有对应的地址，找不到Add函数，这个时候就会报如下错误，无法解析的外部符号。

三、解决方案

现在问题主要在于，将函数模板的定义单独放在一个文件的时候，编译器不会编译函数模板。

何时会编译Add函数？ ==》Add函数模板实例化的时候 ==》 Add函数被调用的时候

也就是说，我们只要把函数模板的定义放在Add函数被调用的地方就可以了。之前在了解模板实例化的时候有这么一个图，当函数模板实例化的时候，此时编译器会生成实实在在的函数。此时编译器就可以在第二阶段编译函数生成对应的汇编代码，然后在第三阶段生成 Add函数的符号表了。

具体操作如下：