外部模板如何优化 C 中的模板实例化？

使用 Extern Template 优化模板实例化

在 C 11 中，extern template 是一个强大的关键字，可以用来避免冗余实例化模板，特别是当多个翻译单元（例如 .cpp 文件）可能包含包含模板的同一头文件时

Extern 模板的概念

Extern 模板本质上通知编译器当前翻译单元不应该实例化特定模板，即使它是在包含的模板中声明的标头。当您知道模板将在同一项目的不同翻译单元中实例化时，这非常有用。

函数模板的用法

对于函数模板，外部模板声明可以如下使用：

#include "header.h"
extern template void f<T>(); // Avoid instantiation in this translation unit

这表明 f 模板将在项目的其他地方定义，不应该被定义在当前文件中实例化。

类模板的使用

类似地，对于类模板，外部模板声明采用以下形式：

#include "header.h"
extern template class foo<int>; // Avoid instantiation in this translation unit

这确保了 foo 模板类不会在此特定翻译中实例化

优化应用

考虑以下场景：

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

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

// source2.cpp
#include "header.h"
void f<string>();

没有 extern template，两个 source1.cpp而source2.cpp会实例化f模板，导致多个定义，浪费编译时间。通过在其中一个文件中使用 extern 模板，我们可以避免这种冗余：

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

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template void f<int>();
void f<string>();

要点

• 仅当您确定该模板将在项目的其他地方实例化。
• 它适用于函数模板和类模板，因为以及模板成员函数。
• 使用 extern 模板可以显着减少编译时间并优化目标文件大小，特别是在使用大型或频繁使用的模板时。

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