自作クラスのコンストラクタにLNK2019エラーが発生する

Question

問題

テンプレートクラスの練習をしていた際に、コンストラクタに対してLNK2019が発生してビルドが完了しない。
実は、以前にも同ファイルの関数に対して同様のエラーが発生しましたが、その時はプロトタイプ宣言を忘れていただけでした。

今回の場合は、別ファイルの為includeを忘れずに行ったのですが
別クラスの関数に対しても追加でプロトタイプ宣言は必要なのでしょうか？

TestTemplateのコンストラクタをdefault宣言するとエラーが消えたので
そもそも書き方を間違えているのでしょうか。

エラー

LNK2019 未解決の外部シンボル
"public: __cdecl TestTemplate<int>::TestTemplate<int>(int)" (??0?$TestTemplate@H@@QEAA@H@Z)
が関数 main で参照されました

補足

VisualStudio 2019
下記の3ファイルは全て同じ階層に置かれている事を確認しています。
また、ソリューションエクスプローラーにも記載済みでした。
ソースファイルを開けない旨のエラーは今のところ発生していません。

コード

main.cpp

#include "TestTemplate.h"

int main(){
    TestTemplate<int>* intTemp = new TestTemplate<int>(1);
    return 0;
}

TestTemplate.h

#pragma once

template<typename T>
class TestTemplate{
public:
	TestTemplate(T t);
};

TestTemplate.cpp

#include "TestTemplate.h"

template<typename T>
TestTemplate<T>::TestTemplate(T t) {}

Answer 1

main.cpp をコンパイルするときには TestTemplate コンストラクタの中身は不明なので TestTemplate<int> コンストラクタのコードは生成できませんし、TestTemplate.cpp をコンパイルするときには TestTemplate<int> が必要であることが不明なのでコードを生成することができません。

TestTemplate.cpp の末尾に以下のように書いて TestTemplate<int> が必要であることを明示しましょう。

template class TestTemplate<int>;

Comments

[episteme]

これも正解のひとつではあるが...
「TestTemplate<T> の T は任意の型でかまわない」ことを意図しているにもかかわらず、
この方法だと 「T は intに限る」ので、意図に反してしまうのよね。

[passo_ri]

なるほど、理解出来ました。ありがとうございます。
ただ、型を気にせず扱える事を利点とするテンプレートでわざわざ型を宣言するのは違和感を感じますね...
私の見えないところでどのみち型が違う関数が実体化するので、宣言しなければならないのは当たり前と言えばそうなのですが...

[int32_t]

ええ、任意の型に対応したいのなら実装すべてをヘッダに書くしかないです。C++標準ライブラリのテンプレートはだいたいヘッダに実装があります。

現実的には「このプロジェクトでのみ使うテンプレート」というのもよくあるので、適用される型の種類はたいした数ではなく、この回答のような方法も珍しくありません。

[int32_t]

https://github.com/search?q=%22template+class%22+language%3AC%2B%2B&type=code

[passo_ri]

そうですね、実際に今回はある程度型が絞る事が出来るので
.cppに型宣言を行うと思います。

Answer 2

TestTemplate.cppの内容をTestTemplate.hに書いてください。
基本的にテンプレートの実装はヘッダに書きます。

---

コンパイルはファイル単位で行います。
また、テンプレートはあくまで「雛形」で、使われているテンプレート引数ごとに別物とみなします。
今回は、TestTemplate.cppにはTestTemplate<int>を使うことがわかりませんのでTestTemplate<int>は生成されません。
しかしmain.cppではTestTemplate<int>を使おうとしているのでリンクの段階でエラーになります。

ちなみにTestTemplate.cppでintを使うことを宣言する。ことでも回避可能ですが、
そもそも型を特定せずに書く目的でテンプレートを使っているので、どの型で使われるかを予め宣言するのは目的に合いません。

Comments

[passo_ri]

なるほど、ありがとうございます。
そもそもテンプレートはヘッダファイルに記載する事が基本なのですね。
となるとサイズには気を使う必要がありますね、もう少し見直してみたいと思います。