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首頁 后端開發(fā) C++ `extern template` 如何避免 C 中的冗余模板實例化?

`extern template` 如何避免 C 中的冗余模板實例化?

Dec 14, 2024 pm 12:50 PM

How Does `extern template` Avoid Redundant Template Instantiation in C  ?

使用 extern 模板避免模板實例化(C 11)

在面向?qū)ο缶幊讨?,模板在提供通用解決方案方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用可以處理不同的數(shù)據(jù)類型。然而,當(dāng)多個源文件使用相同的參數(shù)實例化模板時,可能會導(dǎo)致多個定義并增加編譯時間。

extern template 關(guān)鍵字可以用來解決這個問題,避免不必要的模板實例化。它指示編譯器不要在當(dāng)前翻譯單元內(nèi)實例化特定的模板專門化。相反,編譯器依賴于在另一個源文件或鏈接庫中實例化的模板。

函數(shù)模板

處理函數(shù)模板時,可以使用 extern 模板強(qiáng)制排除顯式模板實例化。例如,考慮以下代碼片段:

// header.h
template<typename T>
void f();

// source1.cpp
#include "header.h"
void f<int>(); // Explicit instantiation

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template void f<int>(); // Prevents explicit instantiation
void g() {
    f<int>();
}

在此場景中,source1.cpp 顯式實例化 f;而source2.cpp使用extern模板來防止不必要的實例化。當(dāng) f 時,編譯器將使用 source1.cpp 中的實例化。在source2.cpp中調(diào)用。

類模板

同樣的原則也適用于類模板。 extern 模板可用于避免使用相同參數(shù)多次實例化同一模板類??紤]以下示例:

// header.h
template<typename T>
class foo {
public:
    void f();
};

// source1.cpp
#include "header.h"
template class foo<int>; // Explicit instantiation

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template class foo<int>; // Prevents explicit instantiation
void h() {
    foo<int> obj;
}

這里,source2.cpp 中的 extern 模板會阻止 foo 的顯式實例化,從而確保使用 source1.cpp 中的實例化。

使用外部模板的好處

使用extern 模板提供了幾個好處:

  • 減少編譯時間:通過避免不必要的模板實例化,可以顯著減少編譯時間。
  • 更小的目標(biāo)文件: 同一模板的多個實例化會產(chǎn)生更大的目標(biāo)文件。 extern template 有助于消除這個問題。
  • 一致的代碼:通過確保模板僅實例化一次,可以提高一致性并降低錯誤風(fēng)險。

結(jié)論

extern template 是一個強(qiáng)大的關(guān)鍵字,可以讓開發(fā)者控制模板實例化并優(yōu)化編譯時間。通過明智地使用它,開發(fā)人員可以確保有效地使用模板并避免多次實例化的陷阱,從而實現(xiàn)更快的編譯和更小的可執(zhí)行文件。

以上是`extern template` 如何避免 C 中的冗余模板實例化?的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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是的,函數(shù)重載是C 中的一種多態(tài)形式,具體來說是編譯時多態(tài)。1.函數(shù)重載允許使用相同名稱但不同參數(shù)列表的多個函數(shù)。2.編譯器根據(jù)提供的參數(shù)在編譯時決定調(diào)用哪個函數(shù)。3.與運行時多態(tài)不同,函數(shù)重載在運行時沒有額外開銷,實現(xiàn)簡單,但靈活性較低。

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C 有兩種主要的多態(tài)類型:編譯時多態(tài)和運行時多態(tài)。1.編譯時多態(tài)通過函數(shù)重載和模板實現(xiàn),提供高效但可能導(dǎo)致代碼膨脹。2.運行時多態(tài)通過虛函數(shù)和繼承實現(xiàn),提供靈活性但有性能開銷。

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