Czy w tym przypadku można napisać specjalizację szablonów w pliku cpp?

Question

Say mam mój kod skonstruowany w ten sposób:

• header1.h

  template <class T, template<class> class C> 
  struct metafunction { 
      using type = typename C<T>::type; 
  }; 
  
  inline namespace msn { 
      template <class T> struct implementation; 
  } 
  
  // uses the *implementation* not defined in the header! 
  template <class T> 
  struct use_case { 
      using type = typename metafunction<T, implementation>::type; 
  }; 
  

• cpp1.cpp

  #include <header1.h> 
  
  // I'll only need this in this compilation unit, so the 
  // question is: "Is this a good place to define it?" 
  template <> 
  struct implementation<int> { 
      using type = int; 
  }; 
  
  int main() { 
      using tt = int; 
      // is this point of instantiation OK due to 
      // the existence of a specialization in the same cpp file? 
      using tt = use_case<int>::type; 
  
      tt var; 
      (void)var; 
  } 
  

Moja Warunkiem jest to, że będę tylko użyj określonej specjalizacji w plikach cpp, więc nie będę musiał zajmować się problemami z linkerem. Wiem, że to nie zadziała dla pliku cpp2.cpp, w tym header1.h i próbuje po prostu użyć use_case<int> lub przedefiniować implementation<int>, który narusza ODR. Pytam więc, czy ten kod jest analogiczny do jego kodu linear form (wersja, w której wszystko jest umieszczane w jednym pliku cpp z zgodną kolejnością), który (podobno) kompiluje się dobrze.

Answer 1

Tak, o ile jest używany tylko w tej samej jednostce tłumaczeniowej, jest dobrze uformowany.

Należy pamiętać, że efekt #include jest taki, że jeśli plik z odniesieniem jest wstawiany dosłownie do jednostki tłumaczeniowej.

To właśnie jest #include.

Z tego można wyciągnąć kilka wniosków:

Every C++ jednostka tłumaczenie jest pojedynczy wirtualny plik.

Dlatego każda specjalizacja w dobrze uformowanej jednostce tłumaczeniowej odnosi się do tej samej jednostki tłumaczeniowej, która ją definiuje.

Q.E.D.

Answer 2

Ogólnie, zgadzam się z odpowiedzią @ Sam, ale zrobiłbym taką specjalizację tylko dla lokalnych typów. Przez "typ lokalny" rozumiem typ, który jest dostępny tylko w tej jednostce tłumaczeniowej, np. klasa zdefiniowana tylko w tym pliku .cpp (w anonimowym obszarze nazw).

Powodem jest to, że kiedy specjalizuje się w ten sposób na typie, który jest szeroko dostępny, szerszy niż specjalizacja, bardzo łatwo jest mieć naruszenie ODR (One Definition Rule). Jeśli w przyszłości inny kod zacznie używać szablonu tego samego typu, łatwo zrozumieć, że otrzymujesz dwa wystąpienia szablonu, które nie są takie same (jeden ze specjalizacją, a drugi bez niego). W takim przypadku jest to naruszenie ODR i zachowanie nie jest zdefiniowane.

Tak więc nie jest to dobry kandydat do "lokalnej" specjalizacji.

Jeśli nadal chcesz mieć specjalizację lokalnie w pliku .cpp, może chcesz dodać dodatkowy tag do parametrów szablonu (który wymaga również dodania innego parametru do oryginalnego szablonu), a ten znacznik będzie z typ lokalny (np. określający struct private_tag{}; wewnątrz anonimowego obszaru nazw w tym pliku i wykorzystujący go w specjalizacji). W ten sposób specjalizacja ma unikalny typ, którego nie można używać w żadnej innej jednostce organizacyjnej, dzięki czemu jesteś bezpieczny przed naruszeniem ODR.