在C 11 中使用extern 範(fàn)本避免實(shí)例化

extern 範(fàn)本是一個(gè)強(qiáng)大的C 11 關(guān)鍵字，它允許開(kāi)發(fā)人員阻止在特定編譯單元中實(shí)例化模板。這在處理大型程式碼庫(kù)時(shí)特別有用，其中多個(gè)原始檔案可能使用不同的參數(shù)實(shí)例化相同模板，從而導(dǎo)致重複程式碼並增加編譯時(shí)間。

函數(shù)模板

在以下情況下函數(shù)模板，extern template 可用於強(qiáng)制編譯器在知道該函數(shù)將在其他地方實(shí)例化時(shí)不要實(shí)例化特定模板。考慮以下範(fàn)例：

// header.h
template<typename T>
void ReallyBigFunction() {
    // Body
}

// source1.cpp
#include "header.h"
void something1() {
    ReallyBigFunction<int>();
}

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template void ReallyBigFunction<int>();
void something2() {
    ReallyBigFunction<int>();
}

如果沒(méi)有extern 模板，編譯器會(huì)編譯ReallyBigFunction;在source1.cpp 和source2.cpp 中，產(chǎn)生下列目標(biāo)檔：

source1.o
    void something1()
    void ReallyBigFunction<int>()    // Compiled first time

source2.o
    void something2()
    void ReallyBigFunction<int>()    // Compiled second time

將這些檔案連結(jié)在一起將產(chǎn)生IndeedBigFunction的一份副本；被丟棄，浪費(fèi)編譯時(shí)間和目標(biāo)檔案大小。

為了避免這個(gè)問(wèn)題，我們可以在 source2.cpp 中使用 extern 範(fàn)本：

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template void ReallyBigFunction<int>();
void something2() {
    ReallyBigFunction<int>();
}

這將產(chǎn)生以下目標(biāo)檔案：

source1.o
    void something1()
    void ReallyBigFunction<int>() // Compiled just one time

source2.o
    void something2()
    // No ReallyBigFunction<int> here because of the extern

連結(jié)這些目標(biāo)檔案時(shí)，第二個(gè)目標(biāo)檔案將使用第一個(gè)目標(biāo)檔案中的符號(hào)，避免重複程式碼並減少編譯time.

類別模板

extern 範(fàn)本也可以與類別範(fàn)本一起使用，以防止特定類別成員的實(shí)例化。例如：

// header.h
template<typename T>
class Foo {
public:
    T f();
};

// source1.cpp
#include "header.h"
Foo<int> foo1;

// source2.cpp
#include "header.h"
extern template class Foo<int>;
Foo<int> foo2;

如果沒(méi)有extern 模板，編譯器會(huì)將成員函數(shù)f 編譯為Foo；在source1.cpp和source2.cpp中，導(dǎo)致重複的程式碼。使用 extern 範(fàn)本可確保成員函數(shù)僅編譯一次。

結(jié)論

extern 範(fàn)本是避免重複程式碼並減少 C 11 專案中編譯時(shí)間的寶貴工具。透過(guò)選擇性地使用 extern 模板來(lái)防止不必要的模板實(shí)例化，開(kāi)發(fā)人員可以優(yōu)化其程式碼的效能。

以上是C 11 中的「extern template」如何防止重複模板實(shí)例化並減少編譯時(shí)間？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！