Softwareentwicklung in C++ - ASC

448 13. Templates
Executable dazugelinkt wird. Das Problem hierbei ist, dass sich der Compiler
für jede einzelne übersetzte Compilation Unit merken müsste, welche
konkreten Ausprägungen eines Templates er jetzt braucht. Nachdem er auf
diese Art alle Files übersetzt hat, müsste er die Liste der gebrauchten Ausprägungen
nehmen. Mit Hilfe dieser Liste müsste er die Compilation Unit
übersetzen, welche die entsprechenden Definitionen enthält, damit er auch
wirklich den gesamten benötigten Code erzeugt. Leider tut das der Compiler
nicht und es gibt auch keinen vorgegebenen Weg im Standard, wie er
das tun sollte. Das bedeutet, dass wir die Geschichte mit dem Aufteilen in
Deklarationen und Definitionen im Prinzip vergessen können.
Es gibt jedoch zum Glück auch eine gute Nachricht: Im C ++ Standard ist
ein Weg vorgegeben, wie der Compiler dafür sorgen kann und soll, dass nicht
ein und dieselbe Ausprägung eines Templates für jede einzelne Compilation
Unit immer wieder von Neuem gebaut wird und damit den Code unnötig
aufbläst: Man kann Definitionen mit dem Keyword export versehen. Der
Compiler reagiert laut Standard, wenn er auf eine gewünschte Ausprägung
eines Templates stößt folgendermaßen:
1. Er sieht nach, ob es schon eine zuvor erzeugte, exportierte Ausprägung
in der Form gibt, wie sie gerade gebraucht wird.
2. Wenn ja, wird sie einfach verwendet.
3. Wenn nein, wird eine neue erzeugt und für eventuellen späteren Gebrauch
exportiert.
Leider hat auch das einen Haken: Nur ausgesprochen wenige Compiler beherrschen
den Export und die Wiederverwendung von speziellen Ausprägungen
außerhalb der Compilation Unit, in der sie erzeugt wurden :-(.
Zumindest aber ist die Existenz eines Standard-Vorgehens ein gutes Zeichen,
dass sich die Situation diesbezüglich bald zum Guten ändern könnte.
Deshalb möchte ich für Templates die folgende Vorgehensweise anregen:
• Man schreibt einen Header, in dem nur die Deklarationen enthalten sind.
Das ist im Prinzip der einzige Teil, den Benutzer von Templates wirklich
zu sehen bekommen sollen.
• Man schreibt ein cpp File, in dem alle benötigten Definitionen enthalten
sind. Hierbei ist jede Definition mit export zu versehen, in der Hoffnung,
dass in Kürze die Compiler damit wirklich etwas anfangen können :-).
• Man inkludiert dieses cpp File am Ende des Headers. Mir ist schon bewusst,
dass sich nun bei vielen Lesern die Zehennägel aufrollen, denn ein
cpp File sollte man beim besten Willen nicht inkludieren. Alle Leser, die
dies wirklich außerordentlich stört, können auch gerne eine andere Extension,
wie z.B. tcpp (für Template-cpp) oder die auch gebräuchliche Extension
tcc verwenden. In persönlich bevorzuge die Methode, alles, was
mit Templates zu tun hat, getrennt vom Rest der Headers und Sources, in
einem eigenen Subdirectory zu halten und cpp zu verwenden.