为什么 C 模板类实现和声明必须驻留在同一头文件中？

模板类实现与头文件中声明的相互依赖

在 C 领域，模板类具有一个独特的特征：实现和声明必须位于同一个头文件中。此要求源于编译器无法在没有完全访问其定义的情况下为模板的每个实例化生成代码。

考虑以下示例：

// my_template.h

template <typename T>
class MyClass {
public:
    T value;
};

// my_template.cpp

#include "my_template.h"

template <typename T>
void MyClass<T>::foo(T& value) {
    this->value = value;
}

在此示例中，my_template.h 包含MyClass 模板的声明和实现。这是必要的，因为当您使用特定类型（例如 MyClass）实例化 MyClass 时，编译器需要访问模板的签名和实现才能生成正确的实例化代码。

如果如果实现被移动到一个单独的源文件中，编译器将无法在实例化过程中找到它。因此，程序将无法编译。

因此，在同一头文件中维护模板类的实现和声明至关重要，以确保将来实例化时成功编译和代码生成。

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