Где определить функцию шаблона члена класса C ++ и функторы, которые ее создают?

Общее правило:

Если foo :: doSomething () используется вне foo.cpp (т. Е. Если он общедоступный или защищенный, как правило), он должен идти в заголовке.

Если нет, то вставка файла cpp - это нормально и даже хорошая идея (поскольку он убирает беспорядок от файла заголовка).

Итак, если функторы используются только в файле cpp, обязательно поместите туда и функцию шаблона. Если что-то изменится, всегда можно будет провести рефакторинг.

Сначала вы должны понять механизм шаблонов. Шаблоны не компилируются, они создаются при использовании, а затем их экземпляр компилируется. Таким образом, компилятор должен иметь полное определение шаблона в каждом модуле, использующем функцию шаблона, чтобы сначала создать их экземпляры в соответствии с переданными вами параметрами.

Для решения вашей проблемы есть три решения, но вы увидите, что оба они приводят к одному и тому же результату. Либо вы реализуете все свои шаблоны в файле заголовка внутри определения класса (мы используем суффикс .hxx вместо .h, чтобы уточнить, что они содержат определения шаблонов):

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__

class Foo {
  public:
   template <class T>    
   void bar(const T& t) {
      t.doSomething();
   }
 };
#endif

Или вы можете передать определение из класса, но все еще в файле заголовка:

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__

class Foo {
    public:
       template <class T>    
       void bar(const T&);
};

template <class T>
void Foo::bar(const T& t) {
   t.doSomething();
}
#endif

Наконец, вы можете реализовать тела шаблонных методов во внешнем файле (с префиксом .cxx по той же причине). Он будет содержать тела методов, но не будет включать "Foo.hxx". Вместо этого это «Foo.hxx», который будет включать «Foo.cxx» после определения класса. Таким образом, когда компилятор разрешает директиву #include, он находит все определение шаблона в том же модуле, что позволяет ему создать его экземпляр:

// Foo.hxx

#ifndef __FOO_HXX__
#define __FOO_HXX__
class Foo {
    public:
       template <class T>    
       void bar(const T&);
};

#include "Foo.cxx"

#endif

// Foo.cxx
template <class T>
void Foo::bar(const T& t) {
   t.doSomething();
}

Выбор между этими тремя способами реализации шаблонов скорее вопрос читабельности (и вкуса).
Второй и третий эквивалентны с точки зрения сгенерированного кода, но я бы предпочел не использовать решение с файлом cxx, потому что оно часто приводит к тупым ошибкам, когда вы забываете инвертировать include.

Более того, известные библиотеки C ++, такие как STL или Boost, предлагают свой код только в файлах заголовков, что является признаком хорошего дизайна. Используя внешнее определение внутри заголовков, вы уточняете определение своего класса. Вы также запрещаете компилятору автоматически встраивать методы, что, по словам Херба Саттера, http://www.gotw.ca/gotw/033.htm

По умолчанию я помещаю определение шаблонов функций-членов прямо в файл .h, например:

class Foo
{
public: 
  template<typename T> void DoSomething(T t);
};

// ... later...

template<typename T>
void Foo::DoSomething(T t)
{
  // ...
}

Если это неоптимально для конкретного случая, я бы предпринял более героические меры. Начиная с #include-ing файл .inc с определением в конце файла .h или, возможно, даже выполняя явные экземпляры в файлах .cpp, где мне нужно было использовать шаблоны функций-членов.

Определение метода шаблона действительно должно быть в файле заголовка того класса, к которому он принадлежит.

Нравится:

class MyClass
{
    template <typename T>
    void foo(const T&)
    {
        // Definition
    }
};

Или вот так (обратите внимание, что определение метода шаблона может быть включено из отдельного файла после объявления класса)

class MyClass
{
    template <typename T> void foo(const T&);
};

template <typename T>
void MyClass::foo(const T&)
{
    // Definition
}

Остальное зависит от стиля, о котором вы договорились, и ваших потребностей.

Я бы поместил объявление функтора (или даже определение, если они простые) в заголовок, если я использую их не только в Foo или если Foo имеет их как член класса.