Linux靜態(tài)鏈接庫(kù)與模板類(lèi)的處理方式
在閱讀本文之前，小編先給大家介紹一篇相關(guān)文章：Linux靜態(tài)鏈接庫(kù)使用類(lèi)模板的快速排序算法
大家首先看下以上的文章對(duì)理解下面的知識(shí)點(diǎn)會(huì)有很大的幫助。
當(dāng)模板遇到靜態(tài)鏈接庫(kù)會(huì)發(fā)生什么呢。
我們先按照常規(guī)思路去考慮一個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)的步驟：
1.將某些功能提取出來(lái)，放進(jìn)一個(gè)cpp文件，并將接口或者對(duì)外導(dǎo)出的類(lèi)放在頭文件中
2.gcc -c編譯該文件，生成.o
3.ar命令將.o文件打包成.a，即靜態(tài)鏈接庫(kù)
4.編譯main函數(shù)，并將該靜態(tài)鏈接庫(kù)鏈接，生成可執(zhí)行文件。
OK，按照這個(gè)思路，我們將之前寫(xiě)的快速排序代碼修改后，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，我們嘗試編譯.a靜態(tài)鏈接庫(kù)
接下來(lái)，只需要將靜態(tài)鏈接庫(kù)編入main函數(shù)，就算完成了
出問(wèn)題了，發(fā)現(xiàn)我們編譯的靜態(tài)鏈接庫(kù)里面居然沒(méi)有這個(gè)myQsortNoRecur函數(shù)，可是我明明在快速排序這個(gè)類(lèi)SORT里面實(shí)現(xiàn)了這個(gè)函數(shù)啊。
用nm命令看下：
實(shí)實(shí)在在的，符號(hào)很少，確實(shí)沒(méi)有我之前寫(xiě)的函數(shù)。這就奇怪了，今天下午在網(wǎng)上搜了很久，原來(lái)是模板類(lèi)的原因?qū)е碌模?/p>
因?yàn)樵诰幾g動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)中，我們并沒(méi)有指定template class的type，那么靜態(tài)鏈接庫(kù)中自然不知道按照什么type去編譯該class中成員函數(shù)。
參考文獻(xiàn)：在動(dòng)態(tài)庫(kù)和靜態(tài)庫(kù)中使用模板（dynamic libraries ，static libraries）
有沒(méi)有解決辦法呢？答案是肯定的，只要我們?cè)陟o態(tài)鏈接庫(kù)中申明一個(gè)type，并調(diào)用該指定type的函數(shù)，那么靜態(tài)鏈接庫(kù)中就有函數(shù)原型了。
我覺(jué)得可以把該過(guò)程稱(chēng)為接口的“實(shí)例化”過(guò)程........
現(xiàn)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，重復(fù)上面的編譯過(guò)程：
這些編譯和執(zhí)行過(guò)程就能正常進(jìn)行了。
但是這種所謂的“實(shí)例化”過(guò)程有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，那就是，本身這個(gè)SORT類(lèi)是一個(gè)模板類(lèi)，可以排序任意類(lèi)型的數(shù)據(jù)，
就本例子而言，只“實(shí)例化”了一種int類(lèi)型的接口。因此當(dāng)我想排序一個(gè)float類(lèi)型的數(shù)組時(shí)，我就必須在.a文件里面再“實(shí)例化”一個(gè)float接口。
顯然，假如我想把該具有sort功能的類(lèi)，抽象成一個(gè)獨(dú)立的模塊，但是我并不知道該.a的用戶(hù)想排序的數(shù)據(jù)類(lèi)型是什么，那么將必須窮舉所有的數(shù)據(jù)類(lèi)型
這顯然是不可能的。這一局限性不只時(shí)模板類(lèi)，同樣的，模板函數(shù)也是如此。
結(jié)論：最好不要在靜態(tài)鏈接庫(kù)中使用模板，同樣的，動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)也一樣。
想到這里，腦子里忽然蹦出來(lái)一個(gè)想法：C++的STL到底是動(dòng)態(tài)鏈接韓式靜態(tài)鏈接的呢？STL使用了大量的模板，按照這篇博客在討論的內(nèi)容，似乎是矛盾的。在網(wǎng)上找了半天
參考知乎的大神們是怎么解釋的吧：
https://www.zhihu.com/question/46098144
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