在 C 11 中使用 extern 模板避免實(shí)例化

extern 模板是一個(gè)強(qiáng)大的 C 11 關(guān)鍵字，它允許開發(fā)人員阻止在特定編譯單元中實(shí)例化模板。這在處理大型代碼庫時(shí)特別有用，其中多個(gè)源文件可能使用不同的參數(shù)實(shí)例化同一模板，從而導(dǎo)致重復(fù)代碼并增加編譯時(shí)間。

函數(shù)模板

在以下情況下函數(shù)模板，extern template 可用于強(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。考慮以下示例：

// 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>();
}

如果沒有 extern 模板，編譯器將編譯ReallyBigFunction;在 source1.cpp 和 source2.cpp 中，生成以下目標(biāo)文件：

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

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

將這些文件鏈接在一起將生成 IndeedBigFunction 的一份副本；被丟棄，浪費(fèi)編譯時(shí)間和目標(biāo)文件大小。

為了避免這個(gè)問題，我們可以在 source2.cpp 中使用 extern 模板：

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

這將產(chǎn)生以下目標(biāo)文件：

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

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

鏈接這些目標(biāo)文件時(shí)，第二個(gè)目標(biāo)文件將使用第一個(gè)目標(biāo)文件中的符號(hào)，避免重復(fù)代碼并減少編譯time.

類模板

extern 模板也可以與類模板一起使用，以防止特定類成員的實(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)致重復(fù)的代碼。使用 extern 模板可確保成員函數(shù)僅編譯一次。

結(jié)論

extern 模板是避免重復(fù)代碼并減少 C 11 項(xiàng)目中編譯時(shí)間的寶貴工具。通過選擇性地使用 extern 模板來防止不必要的模板實(shí)例化，開發(fā)人員可以優(yōu)化其代碼的性能。

以上是C 11 中的'extern template”如何防止重復(fù)模板實(shí)例化并減少編譯時(shí)間？的詳細(xì)內(nèi)容。更多信息請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！