引用C++标准库：教程和手册：
目前使用模板的唯一可移植方式是使用内联函数在头文件中实现它们。
这是为什么？
（澄清：头文件不是唯一的可移植解决方案。但它们是最方便的可移植方案。）
当前回答
我必须写一个模板类，这个例子对我很有用
下面是一个动态数组类的示例。
#ifndef dynarray_h
#define dynarray_h
#include <iostream>
template <class T>
class DynArray{
int capacity_;
int size_;
T* data;
public:
explicit DynArray(int size = 0, int capacity=2);
DynArray(const DynArray& d1);
~DynArray();
T& operator[]( const int index);
void operator=(const DynArray<T>& d1);
int size();
int capacity();
void clear();
void push_back(int n);
void pop_back();
T& at(const int n);
T& back();
T& front();
};
#include "dynarray.template" // this is how you get the header file
#endif
现在，在.template文件中，您可以像往常一样定义函数。
template <class T>
DynArray<T>::DynArray(int size, int capacity){
if (capacity >= size){
this->size_ = size;
this->capacity_ = capacity;
data = new T[capacity];
}
// for (int i = 0; i < size; ++i) {
// data[i] = 0;
// }
}
template <class T>
DynArray<T>::DynArray(const DynArray& d1){
//clear();
//delete [] data;
std::cout << "copy" << std::endl;
this->size_ = d1.size_;
this->capacity_ = d1.capacity_;
data = new T[capacity()];
for(int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = d1.data[i];
}
}
template <class T>
DynArray<T>::~DynArray(){
delete [] data;
}
template <class T>
T& DynArray<T>::operator[]( const int index){
return at(index);
}
template <class T>
void DynArray<T>::operator=(const DynArray<T>& d1){
if (this->size() > 0) {
clear();
}
std::cout << "assign" << std::endl;
this->size_ = d1.size_;
this->capacity_ = d1.capacity_;
data = new T[capacity()];
for(int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = d1.data[i];
}
//delete [] d1.data;
}
template <class T>
int DynArray<T>::size(){
return size_;
}
template <class T>
int DynArray<T>::capacity(){
return capacity_;
}
template <class T>
void DynArray<T>::clear(){
for( int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = 0;
}
size_ = 0;
capacity_ = 2;
}
template <class T>
void DynArray<T>::push_back(int n){
if (size() >= capacity()) {
std::cout << "grow" << std::endl;
//redo the array
T* copy = new T[capacity_ + 40];
for (int i = 0; i < size(); ++i) {
copy[i] = data[i];
}
delete [] data;
data = new T[ capacity_ * 2];
for (int i = 0; i < capacity() * 2; ++i) {
data[i] = copy[i];
}
delete [] copy;
capacity_ *= 2;
}
data[size()] = n;
++size_;
}
template <class T>
void DynArray<T>::pop_back(){
data[size()-1] = 0;
--size_;
}
template <class T>
T& DynArray<T>::at(const int n){
if (n >= size()) {
throw std::runtime_error("invalid index");
}
return data[n];
}
template <class T>
T& DynArray<T>::back(){
if (size() == 0) {
throw std::runtime_error("vector is empty");
}
return data[size()-1];
}
template <class T>
T& DynArray<T>::front(){
if (size() == 0) {
throw std::runtime_error("vector is empty");
}
return data[0];
}
其他回答
只是在这里添加一些值得注意的内容。当模板类的方法不是函数模板时，可以在实现文件中定义它们。
myQueue.hpp：
template <class T>
class QueueA {
int size;
...
public:
template <class T> T dequeue() {
// implementation here
}
bool isEmpty();
...
}
myQueue.cpp：
// implementation of regular methods goes like this:
template <class T> bool QueueA<T>::isEmpty() {
return this->size == 0;
}
main()
{
QueueA<char> Q;
...
}
注意：没有必要将实现放在头文件中，请参阅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），这相当于以下内容：
struct FooInt
{
int bar;
void doSomething(int param) {/* do stuff using int */}
}
因此，编译器需要访问方法的实现，以使用模板参数（在本例中为int）实例化它们。如果这些实现不在标头中，那么它们将无法访问，因此编译器将无法实例化模板。
对此的常见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，并在头的末尾包含该实现文件。
食品h
template <typename T>
struct Foo
{
void doSomething(T param);
};
#include "Foo.tpp"
食品.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。
替代解决方案
另一个解决方案是保持实现分离，并显式实例化您需要的所有模板实例：
食品h
// no implementation
template <typename T> struct Foo { ... };
食品.cpp
// implementation of Foo's methods
// explicit instantiations
template class Foo<int>;
template class Foo<float>;
// You will only be able to use Foo with int or float
如果我的解释不够清楚，你可以看看这个主题的C++超级常见问题解答。
在实际将模板编译成目标代码之前，需要由编译器实例化模板。只有当模板参数已知时，才能实现此实例化。现在想象一个场景，其中模板函数在a.h中声明，在a.pp中定义，并在b.cpp中使用。编译a.pp时，不一定知道即将到来的编译b.cpp将需要模板的实例，更不用说是哪个特定的实例。对于更多的头文件和源文件，情况可能会很快变得更加复杂。
有人会说，编译器可以更聪明地“前瞻”模板的所有用途，但我确信创建递归或其他复杂场景并不困难。顺便说一句，编译器不会再这样做了。正如Anton所指出的，一些编译器支持模板实例化的显式导出声明，但并非所有编译器都支持它（现在？）。
我必须写一个模板类，这个例子对我很有用
下面是一个动态数组类的示例。
#ifndef dynarray_h
#define dynarray_h
#include <iostream>
template <class T>
class DynArray{
int capacity_;
int size_;
T* data;
public:
explicit DynArray(int size = 0, int capacity=2);
DynArray(const DynArray& d1);
~DynArray();
T& operator[]( const int index);
void operator=(const DynArray<T>& d1);
int size();
int capacity();
void clear();
void push_back(int n);
void pop_back();
T& at(const int n);
T& back();
T& front();
};
#include "dynarray.template" // this is how you get the header file
#endif
现在，在.template文件中，您可以像往常一样定义函数。
template <class T>
DynArray<T>::DynArray(int size, int capacity){
if (capacity >= size){
this->size_ = size;
this->capacity_ = capacity;
data = new T[capacity];
}
// for (int i = 0; i < size; ++i) {
// data[i] = 0;
// }
}
template <class T>
DynArray<T>::DynArray(const DynArray& d1){
//clear();
//delete [] data;
std::cout << "copy" << std::endl;
this->size_ = d1.size_;
this->capacity_ = d1.capacity_;
data = new T[capacity()];
for(int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = d1.data[i];
}
}
template <class T>
DynArray<T>::~DynArray(){
delete [] data;
}
template <class T>
T& DynArray<T>::operator[]( const int index){
return at(index);
}
template <class T>
void DynArray<T>::operator=(const DynArray<T>& d1){
if (this->size() > 0) {
clear();
}
std::cout << "assign" << std::endl;
this->size_ = d1.size_;
this->capacity_ = d1.capacity_;
data = new T[capacity()];
for(int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = d1.data[i];
}
//delete [] d1.data;
}
template <class T>
int DynArray<T>::size(){
return size_;
}
template <class T>
int DynArray<T>::capacity(){
return capacity_;
}
template <class T>
void DynArray<T>::clear(){
for( int i = 0; i < size(); ++i){
data[i] = 0;
}
size_ = 0;
capacity_ = 2;
}
template <class T>
void DynArray<T>::push_back(int n){
if (size() >= capacity()) {
std::cout << "grow" << std::endl;
//redo the array
T* copy = new T[capacity_ + 40];
for (int i = 0; i < size(); ++i) {
copy[i] = data[i];
}
delete [] data;
data = new T[ capacity_ * 2];
for (int i = 0; i < capacity() * 2; ++i) {
data[i] = copy[i];
}
delete [] copy;
capacity_ *= 2;
}
data[size()] = n;
++size_;
}
template <class T>
void DynArray<T>::pop_back(){
data[size()-1] = 0;
--size_;
}
template <class T>
T& DynArray<T>::at(const int n){
if (n >= size()) {
throw std::runtime_error("invalid index");
}
return data[n];
}
template <class T>
T& DynArray<T>::back(){
if (size() == 0) {
throw std::runtime_error("vector is empty");
}
return data[size()-1];
}
template <class T>
T& DynArray<T>::front(){
if (size() == 0) {
throw std::runtime_error("vector is empty");
}
return data[0];
}
我建议看看这个gcc页面，它讨论了模板实例化的“cfront”和“borland”模型之间的权衡。
https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.4/gcc/Template-Instantiation.html
“borland”模型符合作者的建议，提供完整的模板定义，并多次编译。
它包含关于使用手动和自动模板实例化的明确建议。例如，“-repo”选项可用于收集需要实例化的模板。或者另一个选项是使用“-fno隐式模板”禁用自动模板实例化，以强制手动模板实例化。
根据我的经验，我依赖于为每个编译单元实例化的C++标准库和Boost模板（使用模板库）。对于我的大型模板类，我为所需的类型进行了一次手动模板实例化。
这是我的方法，因为我提供的是一个工作程序，而不是用于其他程序的模板库。这本书的作者Josuttis在模板库方面做了大量工作。
如果我真的担心速度，我想我会探索使用预编译头https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Precompiled-Headers.html
这在许多编译器中得到了支持。然而，我认为使用模板头文件时，预编译头文件会很困难。
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