C++20 模块导出模板实例化

Question

我正在创建一个库，并且 C++20 模块内有一个类模板，我想添加一个实例化，以减少使用我的库的每个项目的编译时间。

这些不同的实现是否等效，或者是否有更好的方法来实现？

1）

//mod.cpp
export module mod;

export template<typename T>
struct mystruct{ T i;};

export template class mystruct<int>;

//mod.cpp
export module mod;

export template<typename T>
struct mystruct{ T i;};

template class mystruct<int>;

//mod.cpp
export module mod;

export template<typename T>
struct mystruct{ T i;};

export extern template class mystruct<int>;



//mod_impl.cpp
module mod;

template class mystruct<int>;

编辑：这个答案只说 2. 有效，但我的观点是 1. 和 3. 是否也等于 2.

Answer 1

模块影响两件事：名称的范围和声明的可达性。仅当它们位于模块的权限范围内时（即：在导入的模块接口 TU 中并且不在全局模块片段中），这两者才重要。

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在模块权限内声明的名称仅当由该export模块编辑时才能在该模块外部使用。在显式模板实例化的情况下，模板本身已经导出，因此模块外部的用户已经可以使用该名称。

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然而，显式模板实例化定义也是一种声明。模块控制声明的可达性。问题是，声明的可达性规则实际上并不关心export实际上

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如果对于实例化上下文（[module.context]）中的任何点 P，声明 D 是可达的，

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• 在同一翻译单元中，D 出现在 P 之前，或者
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• D 不会被丢弃（[module.global.frag]），出现在可从 P 到达的翻译单元中，并且不会出现在私有模块片段中。
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[注：报关是否出口无关与是否可达无关\xe2\x80\x94 尾注]

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添加了强调。

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这些规则只关心哪些 TU 已被导入（以及声明是否在全局/私有模块片段中）。

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因此，如果主模板声明已export编辑，则导入模块文件之一中的显式模板实例化（不在全局/私有模块片段中）可由导入它的任何代码访问。

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export因此，是否显式模板实例化并不重要。如果主模板已被export编辑，则其名称可能已被使用，因此唯一重要的是显式模板实例化是否可见。

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所以你的 #1 和 2 在功能上是等效的。最好不要做export一些你不需要的事情。

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至于 的行为extern template，这很有趣。

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虽然extern规范化表示外部链接，但这不适用于extern template. 所以我们不存在链接问题。由于extern template模块的导入者可以访问该声明（如前所述），因此他们会看到它并尊重它。

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所以唯一的问题是“mod_impl.cpp”中的显式定义是否也是可达的。但这不是一个问题，因为只有定义的声明部分是“可访问的”。也就是说，可达性仅对声明重要。

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显式实例化定义位于不同的 TU 中。因此，它只会在该 TU 中实例化；导入模块的代码仅到达声明。因此，它不会实例化模板。

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所以，是的，你可以进行extern template体操（不过，export这并不重要）。但这与将显式实例化放入模块接口中没有什么不同，而且这样做更干净。

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