C++ 模板类的声明与实现分离问题

参考：http://stackoverflow.com/questions/495021/why-can-templates-only-be-implemented-in-the-header-file

在 C++ 中定义普通的类的时候，比较清晰和普遍的做法是在 .h 文件中声明类的接口，如果有 inline 函数也一并放在 .h 中的 class 关键字中。然后在 .cpp 文件中实现 .h 中声明的接口。
在定义模板类时，如果要将接口与实现分离会略有不同。如果把模板类的实现像普通类一样放在 .cpp 文件中链接器会报错。
有两个方法可以实现模板类的接口和实现在文件中的分离：

一个前提

“类模板的成员函数是一个普通函数。但是类模板的每个实例都有其自己版本的成员函数。因此类模板的成员函数具有和模板相同的模板参数。因此定义在类模板之外的成员函数就必须以关键字 template 开始，后接类模板参数列表。”
——《C++ Primer》中文版，第五版，P585

使用 .tpp 文件实现类模板的接口与实现的文件分离

比如说有这样一个模板类，这是它的接口：

template <typename Node>
class TestTemplate{
public:

  TestTemplate(Node node):
  data(node) { }

  Node data;

  void print();
};

这是它的实现：

template <typename node>
void TestTemplate<node>::print(){
    std::cout << "TestTemplate " << data << std::endl;
}

如果把它们分别放在 .h 和 .cpp 文件中，链接器会报错，提示找不到实现。

在 .h 文件中模板类的实现下加这一句：

#include "TestTemplate.tpp"

然后把实现放在名为 TestTemplate.tpp 文件中，即可。

使用显式声明实现类模板的接口与实现的文件分离

假设上面那个类的接口与实现分别放在了 .h 和 .cpp 文件中。然后在 .cpp 文件中显式的声明要使用的模板类实例，比如：

template class TestTemplate<int>;

然后，使用 TestTemplate<int> 也可以通过编译链接，但是只能使用已经显式声明的模板类实例。比如如果还要使用 TestTemplate<float>，就要这样：

template class TestTemplate<int>;
template class TestTemplate<float>;

就是说只能只用已经显式声明过的模板类实例。