Linux中如何處理靜態(tài)鏈接庫與模板類

這篇文章主要介紹Linux中如何處理靜態(tài)鏈接庫與模板類，文中介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

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)鏈接庫使用類模板的快速排序算法

當(dāng)模板遇到靜態(tài)鏈接庫會(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)鏈接庫的步驟：

1.將某些功能提取出來，放進(jìn)一個(gè)cpp文件，并將接口或者對外導(dǎo)出的類放在頭文件中

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

4.編譯main函數(shù)，并將該靜態(tài)鏈接庫鏈接，生成可執(zhí)行文件。

OK，按照這個(gè)思路，我們將之前寫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

 接下來，只需要將靜態(tài)鏈接庫編入main函數(shù)，就算完成了

出問題了，發(fā)現(xiàn)我們編譯的靜態(tài)鏈接庫里面居然沒有這個(gè)myQsortNoRecur函數(shù)，可是我明明在快速排序這個(gè)類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，符號很少，確實(shí)沒有我之前寫的函數(shù)。這就奇怪了，今天下午在網(wǎng)上搜了很久，原來是模板類的原因?qū)е碌模?/p>

因?yàn)樵诰幾g動(dòng)態(tài)鏈接庫中，我們并沒有指定template class的type，那么靜態(tài)鏈接庫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)庫和靜態(tài)庫中使用模板（dynamic libraries ，static libraries）

有沒有解決辦法呢？答案是肯定的，只要我們在靜態(tài)鏈接庫中申明一個(gè)type，并調(diào)用該指定type的函數(shù)，那么靜態(tài)鏈接庫中就有函數(shù)原型了。

我覺得可以把該過程稱為接口的“實(shí)例化”過程........

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)上面的編譯過程：

這些編譯和執(zhí)行過程就能正常進(jìn)行了。

但是這種所謂的“實(shí)例化”過程有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，那就是，本身這個(gè)SORT類是一個(gè)模板類，可以排序任意類型的數(shù)據(jù)，

就本例子而言，只“實(shí)例化”了一種int類型的接口。因此當(dāng)我想排序一個(gè)float類型的數(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，抽象成一個(gè)獨(dú)立的模塊，但是我并不知道該.a的用戶想排序的數(shù)據(jù)類型是什么，那么將必須窮舉所有的數(shù)據(jù)類型

這顯然是不可能的。這一局限性不只時(shí)模板類，同樣的，模板函數(shù)也是如此。

結(jié)論：最好不要在靜態(tài)鏈接庫中使用模板，同樣的，動(dòng)態(tài)鏈接庫也一樣。

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