没有.cpp文件的C++类？

Question

我不想为每个简单的C++类编写一个.cpp文件。

当我在单个.hpp文件中编写类定义和声明时，连接器会抱怨成员函数的多重定义，这些函数没有在类体内实现。

因此，我使用模板来消除连接器的投诉：

// log.hpp file
template<typename T>
class log_t {
private:
    int m_cnt = 0;
public:
    void log();
};

template<typename T>
void log_t<T>::log() {
    std::cout << ++m_cnt << std::endl;
}

// some random type (int)
typedef log_t<int> log;

然后我可以在多个.cpp文件中简单地使用log类，而不会出现链接器的问题。

这种方法有什么根本性的问题吗？

编辑：即使我使用这种方法，成员函数也会变成内联吗？

- amin

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在需要模板时使用模板，而不仅仅是为了修复链接器错误。 - Jonathan Wakely

你正在使用一把锤子来拧螺丝。 - Salgar

我不想为每一个简单的C++类都写一个.cpp文件。相反，为每个.h (或.hpp)文件编写一个.cpp文件。如果这个类足够大，可以有自己的头文件，那就给它一个自己的实现。如果它足够小，可以与其他类一起分组，对它们的实现也同样如此。 - mah

添加一个头文件保护可能有助于类似的情况。 - jvriesem

Answer 1

如果某个类不需要成为模板，不要仅仅因为“想摆脱链接器的抱怨”而将其变成模板。可以采用适当的编码技巧，例如提供成员函数的内联定义：

// log.hpp file

#pragma once

#include <iostream> // For std::cout, std::endl

class log {
private:
    static int m_cnt = 0;
public:
    log();
};

// Note "inline" here:
inline log::log() {
    std::cout << ++m_cnt << std::endl;
}

如果您在类定义内部提供函数体，则无需指定关键字inline:

// log.hpp file

#pragma once

#include <iostream> // For std::cout, std::endl

class log {
private:
    static int m_cnt = 0;
public:
    // Function body inserted here (no need for "inline"):
    log() {
        std::cout << ++m_cnt << std::endl;        
    }
};

- Mr.C64

Answer 2

由于你希望在头文件中定义函数（这些头文件被多个源文件包含，导致在你的情况下出现多次定义），因此应该将这些函数设置为inline。

有两种选择：

• 隐式inline-不要分离函数定义
• 显式inline-在定义前手动添加inline关键字

_{仅为了“解决”此错误而使用template并不是一个好主意。只有在需要时才使用模板。}

- Kiril Kirov

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这些差异会带来什么影响？ - amin

无论如何，这些函数都将是内联的。 - Jonathan Wakely

@user1575632 - 两个选项都是一样的。选择你喜欢的那一个。 - Kiril Kirov

Answer 3

这个方法有什么问题吗？这个方法本质上有什么问题吗？

没有问题。你需要遵守 One Definition Rule，做以下事情：

1. 通过将函数定义放在声明内或在每个函数声明前加入inline关键字来使函数定义成为内联的，以避免多个翻译单元（cpp文件）中的多个定义。
2. 在头文件中放置包含保护程序。这是为了避免在同一个翻译单元中多次包含。

实际上，这是用于template工作的唯一方法。你不能将模板定义放在cpp文件中并期望它能够工作，因为C ++编译器需要定义来实例化模板。使用template不是解决此方法工作的方法，而是要求你只使用此方法才能使你的代码编译。

- WiSaGaN