Linux静态链接库与模板类的处理方式
在阅读本文之前，小编先给大家介绍一篇相关文章：
大家首先看下以上的文章对理解下面的知识点会有很大的帮助。
当模板遇到静态链接库会发生什么呢。
我们先按照常规思路去考虑一个静态链接库的步骤：
1.将某些功能提取出来，放进一个cpp文件，并将接口或者对外导出的类放在头文件中
2.gcc -c编译该文件，生成.o
3.ar命令将.o文件打包成.a，即静态链接库
4.编译main函数，并将该静态链接库链接，生成可执行文件。
OK，按照这个思路，我们将之前写的快速排序代码修改后，如下：
lib_test.h:
//lib_test.h //head file of quick sort //users should realise operator > and < #ifndef LIB_TEST_H #define LIB_TEST_H template<class T> class SORT { public: static void myQsort(T a[], int p, int r); static void myQsortNoRecur(T a[], int p, int r); private: static int partition(T a[], int p, int r); static void exchange(T a[], int i, int j); }; #endif
lib_test.cc：
//lib_test.cc #include <iostream> #include <stack> #include"stdlib.h" #include <time.h> #include "lib_test.h" using namespace std; template<class T> void SORT<T>::exchange(T a[], int i, int j) { T temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; return; } template<class T> int SORT<T>::partition(T a[],int p,int r) { int i = p; int j = p-1; T ref = a[p]; int refId = p; srand((unsigned)time(NULL)); refId = (rand() % (r-p+1))+ p; //cout<<refId<<endl; ref = a[refId]; for(; i<=r; i++) { if(a[i] < ref) { j++; exchange(a, i, j); if(j == refId) { refId = i; } } } exchange(a, j+1, refId); return j+1; } template<class T> void SORT<T>::myQsort(T a[],int p,int r) { int q = 0; if(p<r) { q = partition(a, p, r); myQsort(a, p, q-1); myQsort(a, p+1, r); } return; } template<class T> void SORT<T>::myQsortNoRecur(T a[], int p, int r) { int start = p; int end = r; int mid = 0; std::stack<int> sortStk; sortStk.push(p); sortStk.push(r); while(!sortStk.empty()) { end = sortStk.top(); sortStk.pop(); start = sortStk.top(); sortStk.pop(); if(start < end) { mid = partition(a, start, end); sortStk.push(start); sortStk.push(mid -1); sortStk.push(mid + 1); sortStk.push(end); } } }
OK，我们尝试编译.a静态链接库
接下来，只需要将静态链接库编入main函数，就算完成了
出问题了，发现我们编译的静态链接库里面居然没有这个myQsortNoRecur函数，可是我明明在快速排序这个类SORT里面实现了这个函数啊。
用nm命令看下：
实实在在的，符号很少，确实没有我之前写的函数。这就奇怪了，今天下午在网上搜了很久，原来是模板类的原因导致的：
因为在编译动态链接库中，我们并没有指定template class的type，那么静态链接库中自然不知道按照什么type去编译该class中成员函数。
参考文献：
有没有解决办法呢？答案是肯定的，只要我们在静态链接库中申明一个type，并调用该指定type的函数，那么静态链接库中就有函数原型了。
我觉得可以把该过程称为接口的“实例化”过程........
现在把lib_test.cc修改如下：
//lib_test.cc #include <iostream> #include <stack> #include"stdlib.h" #include <time.h> #include "lib_test.h" using namespace std; template<class T> void SORT<T>::exchange(T a[], int i, int j) { T temp = a[i]; a[i] = a[j]; a[j] = temp; return; } template<class T> int SORT<T>::partition(T a[],int p,int r) { int i = p; int j = p-1; T ref = a[p]; int refId = p; srand((unsigned)time(NULL)); refId = (rand() % (r-p+1))+ p; //cout<<refId<<endl; ref = a[refId]; for(; i<=r; i++) { if(a[i] < ref) { j++; exchange(a, i, j); if(j == refId) { refId = i; } } } exchange(a, j+1, refId); return j+1; } template<class T> void SORT<T>::myQsort(T a[],int p,int r) { int q = 0; if(p<r) { q = partition(a, p, r); myQsort(a, p, q-1); myQsort(a, p+1, r); } return; } template<class T> void SORT<T>::myQsortNoRecur(T a[], int p, int r) { int start = p; int end = r; int mid = 0; std::stack<int> sortStk; sortStk.push(p); sortStk.push(r); while(!sortStk.empty()) { end = sortStk.top(); sortStk.pop(); start = sortStk.top(); sortStk.pop(); if(start < end) { mid = partition(a, start, end); sortStk.push(start); sortStk.push(mid -1); sortStk.push(mid + 1); sortStk.push(end); } } } namespace quick_sort_instance { void template_instance() { int a[]={1,2}; SORT<int>::myQsortNoRecur(a, 0, 1); } }
好，重复上面的编译过程：
这些编译和执行过程就能正常进行了。
但是这种所谓的“实例化”过程有一个明显的缺点，那就是，本身这个SORT类是一个模板类，可以排序任意类型的数据，
就本例子而言，只“实例化”了一种int类型的接口。因此当我想排序一个float类型的数组时，我就必须在.a文件里面再“实例化”一个float接口。
显然，假如我想把该具有sort功能的类，抽象成一个独立的模块，但是我并不知道该.a的用户想排序的数据类型是什么，那么将必须穷举所有的数据类型
这显然是不可能的。这一局限性不只时模板类，同样的，模板函数也是如此。
结论：最好不要在静态链接库中使用模板，同样的，动态链接库也一样。
想到这里，脑子里忽然蹦出来一个想法：C++的STL到底是动态链接韩式静态链接的呢？STL使用了大量的模板，按照这篇博客在讨论的内容，似乎是矛盾的。在网上找了半天
参考知乎的大神们是怎么解释的吧：
https://www.zhihu.com/question/46098144
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