Softwareentwicklung in C++ - ASC

13.7 Source Code Organisation 447
Dass ein Konstruieren von einer anderen Ausprägung von ComplexNumber
nur möglich ist, wenn Real- und Imaginärteil zueinander kompatibel sind,
ist durch die Initialisierung der Members in den Zeilen 40–41 sichergestellt.
Sollten diese nicht kompatibel sein, dann beschwert sich natürlich sofort der
Compiler.
Auffällig an diesem Beispiel ist jedoch der extra implementierte Copy-
Constructor in den Zeilen 31–36. Wozu brauchen wir diesen, wo doch bereits
ein Template existiert, von dem eine konkrete Ausprägung der Copy-
Constructor sein könnte? Die Antwort ist einfach: Der Copy-Constructor ist
für den Compiler etwas ganz Besonderes und er denkt nicht im Traum daran,
diesen aus dem Template zu erzeugen. Entweder er existiert explizit, so wie
hier, oder er wird vom Compiler implizit nach seinen eigenen Regeln erzeugt.
13.7 Source Code Organisation
Bisher war immer davon die Rede, dass der Compiler nur dann den Code für
eine konkrete Ausprägung eines Templates generieren kann, wenn er ihn auch
vollständig sieht. Deshalb waren Deklaration und Definition aller Templates
bisher immer vollständig in unseren Header Files enthalten. Schöner wäre
es allerdings, wenn wir wieder zu unserer guten alten Methode greifen und
die Deklarationen in einen Header, die Definitionen jedoch in ein cpp File
schreiben könnten.
Einen weiteren Aspekt gibt es noch, der bei Templates zu beachten ist:
Der Scope des Compilers ist immer auf eine einzige sogenannte Compilation
Unit beschränkt, also salopp gesprochen auf ein cpp File. Das bedeutet
bei der Verwendung von Templates Folgendes: Wenn ein Header mit Template
Deklarationen und Definitionen in mehreren Files inkludiert ist, dann
erzeugt der Compiler bei jedem einzelnen File, das er getrennt übersetzt, alle
benötigten konkreten Ausprägungen der Templates von Neuem. Nehmen
wir als Beispiel an, dass wir in einem Programm vier verschiedene cpp Files
haben. In jedem einzelnen dieser Files würde unser Buffer Template Header
inkludiert werden und in jedem einzelnen File würde ein Buffer gebraucht
werden. So, wie wir bisher mit Templates gearbeitet haben, würde
der Compiler nun auch für jedes der einzelnen Files eine neue, identische
konkrete Ausprägung ein- und desselben Buffers für int32 erzeugen. Zum
Glück ist von Seiten des Compilers dafür gesorgt, dass diese identischen Ausprägungen
nur innerhalb einer Compilation Unit sichtbar sind, sonst würde
sich der Linker beschweren. Nichts desto Trotz haben wir es hier mit sinnlos
erzeugtem Code zu tun, denn es würde ja reichen, dass eine Ausprägung
einmal erzeugt wird und dann einfach in den anderen Compilation Units
wiederverwendet wird, wenn sie schon existiert.
Leider habe ich an dieser Stelle mehr schlechte als gute Nachrichten. Es
ist nämlich im Prinzip nicht möglich, die Definition eines Templates einfach
in ein getrenntes File zu schreiben, das für sich allein übersetzt und dann zum