テンプレートクラスは、C++のさまざまなコンパイル単位で複数回コンパイルされていますか？

Question

のは、私は次のコードがあるとしましょう：

// templateClass.h 
#ifndef TEMPLATE_CLASS_H 
#define TEMPLATE_CLASS_H 

template <typename T> 
class tClass 
{ 
public: 
    tClass(); 
}; 

#endif 

// templateClassDef.inl 
#ifndef TEMPLATE_CLASS_DEF_INL 
#define TEMPLATE_CLASS_DEF_INL 

template <typename T> 
tClass<T>::tClass() 
{ 
} 

#endif 

// normalClass.h 
#include "templateClass.h" 

class normal 
{ 
public: 
    normal(); 
}; 

// normalClass.cpp 
#include "normalClass.h" 
#include "templateClassDef.inl" 

normal::normal() 
{ 
    tClass<int> a; 
} 

// main.cpp 
#include "templateClass.h" 
#include "templateClassDef.inl" 

#include "normalClass.h" 

int main() 
{ 
    tClass<int> a; 
    normal b; 

    return 0; 
} 

注意inlファイルは、それが通常であるように、ヘッダに含まれていませんが、その代わりに、ソースファイルに含まれていることを（私はそれがない承知しています標準的な方法...これは単なる例です）。 normalcClass.cppがtClass<int>をインスタンス化しているので、main.cppであることに注意してください。

私は両方のインスタンスが別々の翻訳単位で発生していてもコンパイラは、テンプレートクラスから、それはそれは同じタイプ（すなわちtClass<int>）で考えると、明示的なインスタンスに遭遇するたびに、インスタンスを構築するために持っているかどうかの好奇心（normalClass.cppおよびmain.cpp）？また、これはコンパイル時に増加するでしょうか（前の質問に対する答えがであれば、それは再びをインスタンス化します）、これもはいであるべきですか？

Answer 1

一般的に、テンプレートクラスは、通常、コンパイラが遭遇するたびにコンパイルされます。

Answer 2

基本的に、テンプレートはコンパイル単位ごとにインスタンス化されるため、コンパイル時間が長くなります。明示的なインスタンス化や外部化のように、この問題を処理するための新しいC++標準の拡張機能と機能がいくつかあります。いくつかの説明と最適化技術のために、このドキュメントを参照してください。

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Template-Instantiation.html

Answer 3

コンパイラはコンパイラ次第であるテンプレートのインスタンスメカニズムを実装する方法。実際には、必要な視覚的なテンプレート定義は、翻訳単位で使用されるときに作成されます。これにより、かなりの不必要な作業が発生する可能性があります。たとえば、翻訳ユニットでIOストリームを使用するたびに、ストリームクラスとロケールクラスのすべての対応する関数がインスタンス化されます。 ...常に同じ2つのタイプで！

テンプレートが何であるかによって、実装をヘッダーではなくソースファイルに置き、ソースでテンプレートを明示的にインスタンス化することができます。異なるインスタンス化が使用されている場合、これは実行可能ではありません。この場合、一般的に使用されるインスタンス化を事前定義することは合理的かもしれません。このために、C++ 2011でインスタンス化をexternに宣言することができます。もちろん、対応する関数やクラスをどこかで明示的にインスタンス化する必要があります。

Answer 4

はい、コンパイル単位は互いに独立してコンパイルされます。

しかし、多くのツールチェーンではこれを回避するプリコンパイル済みヘッダーがサポートされているため、コンパイラは別のコンパイル単位で既に処理されたコードを再利用できます。