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鱼C论坛»论坛 › 编程语言专区 › C\C++交流 › C++中关于模板类定义失败的问题
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[已解决]C++中关于模板类定义失败的问题

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547658697
发表于 2021-3-11 15:21:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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问题：我已经在.cpp文件中对声明进行了定义，但是却报错undefined reference to `BTnode<int>::BTnode(int const&)'| ，这是为什么

代码如下：

头文件：
//.h文件中，对二叉树结点类声明

#ifndef BTNODE_H_INCLUDED
#define BTNODE_H_INCLUDED

template <typename valType>
class BTnode
{
public:
    //...
    BTnode(const valType &val);
    //...
private:
   valType _val;
   int _cnt;
   BTnode* _lchild;
   BTnode* _rchild;
};

#endif


源文件：
//.cpp文件中对BTnode(const valType &val) 进行定义
#include “BTnode.h”  

template <typename valType>
inline BTnode<valType>::
    BTnode(const valType &val):_val(val)
    {
        _cnt=1;
        _lchild=_rchild=0;
    }

main函数:
#include <iostream>
#include "BinaryTree.h"
#include "BTnode.h"
#include <string.h>

using namespace std;

int main()
{
    BTnode<int> bt(3);
    return 0;
}

程序报错：
undefined reference to `BTnode<int>::BTnode(int const&)'|

问题：我已经在.cpp文件中对声明进行了定义，但是却报错undefined reference to `BTnode<int>::BTnode(int const&)'| ，这是为什么？
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人造人
2021-3-11 16:08:05
547658697 发表于 2021-3-11 15:57
BTnode模板实例化出现了问题，问题应该就在BTnode.cpp当中，因为我尝试直接在BTnode.h上，在类内部定义， ...

对，没错
模板的声明和定义不能分开，把 BTnode.cpp 的内容合并到 BTnode.h 就可以了
  1. #ifndef BTNODE_H_INCLUDED
  2. #define BTNODE_H_INCLUDED

  4. template <typename Type>
  5. class BinaryTree;

  7. template <typename valType>
  8. class BTnode
  9. {
  10. public:
  11.     friend class BinaryTree<valType>;
  12.     BTnode(const valType &val);
  13.     void insert_value( const valType &val);
  14.     void lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree );
  15.     void remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev);
  16. private:
  17.    valType _val;
  18.    int _cnt;
  19.    BTnode* _lchild;
  20.    BTnode* _rchild;
  21. };

  23. template <typename valType>
  24. inline BTnode<valType>::
  25.     BTnode(const valType &val):_val(val)
  26.     {
  27.         _cnt=1;
  28.         _lchild=_rchild=0;
  29.     }


  32. template <typename valType>
  33. inline void BTnode<valType>::
  34.     insert_value ( const valType &val )
  35.     {
  36.         if(_val == val )
  37.             _cnt++;
  38.         if(_val < val)
  39.         {
  40.             if(! _lchild)
  41.                 _lchild = new BTnode<valType>(val);
  42.             else
  43.                 _lchild->insert_value(val);
  44.         }
  45.         if(_val > val)
  46.         {
  47.             if(! _rchild)
  48.                 _rchild = new BTnode<valType>(val);
  49.             else
  50.                 _rchild->insert_value(val);
  51.         }
  52.     }

  54. template <typename valType>
  55. inline void BTnode<valType>::
  56.     lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree )
  57.     {
  58.         //找到没有左孩子的结点
  59.         while (! subtree->_lchild )
  60.             subtree = subtree->_lchild;
  61.         //找到了 subtree所指结点没有左子树
  62.         subtree->_lchild = leaf;
  63.     }

  65. template <typename valType>
  66. inline void BTnode<valType>::
  67.     remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev)
  68.     {
  69.         if (val < _val)
  70.         {
  71.             if( !_lchild )
  72.                 return ;
  73.             else
  74.             {
  75.                 _lchild->remove_value(val,_lchild);
  76.             }
  77.         }
  78.         else
  79.         if (val > _val)
  80.         {
  81.             if( !_rchild )
  82.                 return ;
  83.             else
  84.             {
  85.                 _rchild->remove_value(val,_rchild);
  86.             }
  87.         }
  88.         else
  89.         {
  90.             if(_rchild)
  91.             {
  92.                 prev = _rchild;
  93.                 if(_lchild)
  94.                 {
  95.                     if(!prev -> _lchild )
  96.                         prev->_lchild =_lchild;
  97.                     else
  98.                         BTnode<valType>::lchild_leaf(_lchild,prev->_lchild);
  99.                 }
  100.             }
  101.             else
  102.                 prev = _lchild;
  103.             delete this;

  105.         }
  106.     }

  108. #endif // BTNODE_H_INCLUDED
复制代码
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人造人
发表于 2021-3-11 15:37:00 | 显示全部楼层

回帖奖励 +1 鱼币

有个问题，这个是BinaryTree.h 文件的内容？
  1. 源文件：
  2. //.cpp文件中对BTnode(const valType &val) 进行定义
  3. #include “BTnode.h”  

  5. template <typename valType>
  6. inline BTnode<valType>::
  7.     BTnode(const valType &val):_val(val)
  8.     {
  9.         _cnt=1;
  10.         _lchild=_rchild=0;
  11.     }
复制代码
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547658697
 楼主| 发表于 2021-3-11 15:40:12 | 显示全部楼层
人造人 发表于 2021-3-11 15:37
有个问题，这个是BinaryTree.h 文件的内容？

这个是我.BTnode.cpp文件的内容，用来对BTnode.h当中的所有类声明进行定义，在这里我只截取了一部分。
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人造人
发表于 2021-3-11 15:44:10 | 显示全部楼层
547658697 发表于 2021-3-11 15:40
这个是我.BTnode.cpp文件的内容，用来对BTnode.h当中的所有类声明进行定义，在这里我只截取了一部分。

把所有的源代码都贴出来，说明哪一个代码在哪一个源文件，我在这边帮你看看
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547658697
 楼主| 发表于 2021-3-11 15:55:32 | 显示全部楼层
人造人 发表于 2021-3-11 15:44
把所有的源代码都贴出来，说明哪一个代码在哪一个源文件，我在这边帮你看看

感谢！下面是我所有的代码，每个开头都标有文件名字，现在是测试BTnode模板实例化就出现了问题。

main.cpp
  1. #include <iostream>
  2. #include "BinaryTree.h"
  3. #include "BTnode.h"
  4. #include <string.h>

  6. using namespace std;

  8. template <typename elemType>
  9. ostream& operator << (ostream &os, BinaryTree<elemType> &bt)
  10. {
  11.     return bt.print(os);
  12. }

  14. int main()
  15. {
  16.     BTnode<int> bt(3);
  17.     return 0;
  18. }
复制代码


BTnode.h
  1. #ifndef BTNODE_H_INCLUDED
  2. #define BTNODE_H_INCLUDED

  4. template <typename Type>
  5. class BinaryTree;

  7. template <typename valType>
  8. class BTnode
  9. {
  10. public:
  11.     friend class BinaryTree<valType>;
  12.     BTnode(const valType &val);
  13.     void insert_value( const valType &val);
  14.     void lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree );
  15.     void remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev);
  16. private:
  17.    valType _val;
  18.    int _cnt;
  19.    BTnode* _lchild;
  20.    BTnode* _rchild;
  21. };

  23. #endif // BTNODE_H_INCLUDED
复制代码



BTnode.cpp
  1. #include "BTnode.h"


  4. template <typename valType>
  5. inline BTnode<valType>::
  6.     BTnode(const valType &val):_val(val)
  7.     {
  8.         _cnt=1;
  9.         _lchild=_rchild=0;
  10.     }


  13. template <typename valType>
  14. inline void BTnode<valType>::
  15.     insert_value ( const valType &val )
  16.     {
  17.         if(_val == val )
  18.             _cnt++;
  19.         if(_val < val)
  20.         {
  21.             if(! _lchild)
  22.                 _lchild = new BTnode<valType>(val);
  23.             else
  24.                 _lchild->insert_value(val);
  25.         }
  26.         if(_val > val)
  27.         {
  28.             if(! _rchild)
  29.                 _rchild = new BTnode<valType>(val);
  30.             else
  31.                 _rchild->insert_value(val);
  32.         }
  33.     }

  35. template <typename valType>
  36. inline void BTnode<valType>::
  37.     lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree )
  38.     {
  39.         //找到没有左孩子的结点
  40.         while (! subtree->_lchild )
  41.             subtree = subtree->_lchild;
  42.         //找到了 subtree所指结点没有左子树
  43.         subtree->_lchild = leaf;
  44.     }

  46. template <typename valType>
  47. inline void BTnode<valType>::
  48.     remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev)
  49.     {
  50.         if (val < _val)
  51.         {
  52.             if( !_lchild )
  53.                 return ;
  54.             else
  55.             {
  56.                 _lchild->remove_value(val,_lchild);
  57.             }
  58.         }
  59.         else
  60.         if (val > _val)
  61.         {
  62.             if( !_rchild )
  63.                 return ;
  64.             else
  65.             {
  66.                 _rchild->remove_value(val,_rchild);
  67.             }
  68.         }
  69.         else
  70.         {
  71.             if(_rchild)
  72.             {
  73.                 prev = _rchild;
  74.                 if(_lchild)
  75.                 {
  76.                     if(!prev -> _lchild )
  77.                         prev->_lchild =_lchild;
  78.                     else
  79.      [quote]                   BTnode<valType>::lchild_leaf(_lchild,prev->_lchild);
  80.                 }
  81.             }
  82.             else
  83.                 prev = _lchild;
  84.             delete this;

  86.         }
  87.     }
复制代码



BinaryTree.h
  1. #ifndef BINARYTREE_H_INCLUDED
  2. #define BINARYTREE_H_INCLUDED

  4. #include "BTnode.h"
  5. #include <iostream>
  6. using namespace std;

  8. template <typename elemType>
  9. class BinaryTree
  10. {
  11. public:
  12.     BinaryTree() ;
  13.     BinaryTree(const BinaryTree& );
  14.     ~BinaryTree() ;
  15.     BinaryTree& operator = (const BinaryTree& );
  16.     ostream& print(ostream& os) const ; //中序遍历

  18.     void insert(const elemType &elem);
  19.     void remove( const elemType &elem);
  20.     void remove_root( const elemType &elem);
  21.     bool empty() {return _root;}
  22.     void clear();
  23. private:
  24.     void clear(BTnode<elemType> *pt);
  25.     BTnode<elemType>* _root;
  26.     void copy(BTnode<elemType> *tar,BTnode<elemType> *src);
  27. };

  29. #endif // BINARYTREE_H_INCLUDED
复制代码


BinaryTree.cpp
  1. #include "BinaryTree.h"

  3. template <typename elemType>
  4. inline BinaryTree<elemType>::BinaryTree() :_root(0) {}

  6. template <typename elemType>
  7. inline BinaryTree<elemType>::BinaryTree(const BinaryTree &rhs)
  8.     {
  9.         copy(_root,rhs._root);
  10.     }

  12. template <typename elemType>
  13. inline BinaryTree<elemType>::~BinaryTree()
  14.     {
  15.         clear();
  16.     }

  18. template <typename elemType>
  19. inline BinaryTree<elemType>&
  20. BinaryTree<elemType>::
  21.     operator =  (const BinaryTree &rhs)
  22.     {
  23.         if(this != rhs)
  24.             clear();
  25.         copy(_root,rhs._root);
  26.         return *this;
  27.     }

  29. template <typename elemType>
  30. inline void BinaryTree<elemType>::
  31.     insert(const elemType &elem)
  32.     {
  33.         if( ! _root )
  34.             _root = new BTnode<elemType>(elem);
  35.         else
  36.             _root->inset_value(elem);
  37.     }

  39. template <typename elemType>
  40. inline void BinaryTree<elemType>::
  41.     remove(const elemType &elem)
  42.     {
  43.         if (_root)
  44.         {
  45.             if(_root->_val == elem)
  46.                 remove_root();  //删除根节点
  47.             else
  48.                 _root->remove_value(elem , _root); // 删除_root二叉树中的值为elem的结点
  49.         }
  50.     }

  52. template <typename elemType>
  53. inline void BinaryTree<elemType>::
  54.     remove_root (const elemType &elem)
  55.     {
  56.         BTnode<elemType> *p = _root; //指向准备删除的根节点
  57.         if (! _root)
  58.             return ;
  59.         if (_root->_rchild)
  60.         {
  61.             _root = _root->_rchild;
  62.             if( _root->_lchild )
  63.             {
  64.                 BTnode<elemType> *lc = p->_lchild;//指向待处理的根节点的左子树
  65.                 BTnode<elemType> *newlc = _root->_lchild;//新根节点的左子树
  66.                 if(! newlc)
  67.                     _root->_rchild = lc;
  68.                 else
  69.                     BTnode<elemType>::lchild_leaf(lc ,newlc);
  70.             }
  71.         }
  72.         else
  73.             _root = p->_lchild;
  74.         delete p;
  75.     }


  78. template <typename elemType>
  79. inline void
  80. BinaryTree<elemType>::
  81.     clear()
  82.     {
  83.         if(_root)
  84.         {
  85.             clear(_root);
  86.             _root = 0;
  87.         }
  88.     }

  90. template<typename elemType>
  91. inline void
  92. BinaryTree<elemType>::
  93.     clear(BTnode<elemType> *pt)
  94.     {
  95.         if(pt)
  96.         {
  97.             clear(pt->_lchild);
  98.             clear(pt->_rchild);
  99.             delete(pt);
  100.         }
  101.     }

  103. template <typename elemType>
  104. inline ostream&
  105. BinaryTree<elemType>::print(ostream& os) const
  106. {
  107.     if( _root )
  108.     {
  109.         os << print( _root->_lchild );
  110.         os << _root->_val << ' ';
  111.         os << print( _root->_rchild );
  112.     }
  113.     return os;
  114. }
复制代码
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 楼主| 发表于 2021-3-11 15:57:59 | 显示全部楼层
人造人 发表于 2021-3-11 15:44
把所有的源代码都贴出来，说明哪一个代码在哪一个源文件，我在这边帮你看看

BTnode模板实例化出现了问题，问题应该就在BTnode.cpp当中，因为我尝试直接在BTnode.h上，在类内部定义，没有出现问题。
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发表于 2021-3-11 16:08:05 | 显示全部楼层    本楼为最佳答案   
547658697 发表于 2021-3-11 15:57
BTnode模板实例化出现了问题，问题应该就在BTnode.cpp当中，因为我尝试直接在BTnode.h上，在类内部定义， ...

对，没错
模板的声明和定义不能分开，把 BTnode.cpp 的内容合并到 BTnode.h 就可以了
  1. #ifndef BTNODE_H_INCLUDED
  2. #define BTNODE_H_INCLUDED

  4. template <typename Type>
  5. class BinaryTree;

  7. template <typename valType>
  8. class BTnode
  9. {
  10. public:
  11.     friend class BinaryTree<valType>;
  12.     BTnode(const valType &val);
  13.     void insert_value( const valType &val);
  14.     void lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree );
  15.     void remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev);
  16. private:
  17.    valType _val;
  18.    int _cnt;
  19.    BTnode* _lchild;
  20.    BTnode* _rchild;
  21. };

  23. template <typename valType>
  24. inline BTnode<valType>::
  25.     BTnode(const valType &val):_val(val)
  26.     {
  27.         _cnt=1;
  28.         _lchild=_rchild=0;
  29.     }


  32. template <typename valType>
  33. inline void BTnode<valType>::
  34.     insert_value ( const valType &val )
  35.     {
  36.         if(_val == val )
  37.             _cnt++;
  38.         if(_val < val)
  39.         {
  40.             if(! _lchild)
  41.                 _lchild = new BTnode<valType>(val);
  42.             else
  43.                 _lchild->insert_value(val);
  44.         }
  45.         if(_val > val)
  46.         {
  47.             if(! _rchild)
  48.                 _rchild = new BTnode<valType>(val);
  49.             else
  50.                 _rchild->insert_value(val);
  51.         }
  52.     }

  54. template <typename valType>
  55. inline void BTnode<valType>::
  56.     lchild_leaf(BTnode<valType> *leaf,BTnode<valType> *subtree )
  57.     {
  58.         //找到没有左孩子的结点
  59.         while (! subtree->_lchild )
  60.             subtree = subtree->_lchild;
  61.         //找到了 subtree所指结点没有左子树
  62.         subtree->_lchild = leaf;
  63.     }

  65. template <typename valType>
  66. inline void BTnode<valType>::
  67.     remove_value(valType &val , BTnode<valType> *prev)
  68.     {
  69.         if (val < _val)
  70.         {
  71.             if( !_lchild )
  72.                 return ;
  73.             else
  74.             {
  75.                 _lchild->remove_value(val,_lchild);
  76.             }
  77.         }
  78.         else
  79.         if (val > _val)
  80.         {
  81.             if( !_rchild )
  82.                 return ;
  83.             else
  84.             {
  85.                 _rchild->remove_value(val,_rchild);
  86.             }
  87.         }
  88.         else
  89.         {
  90.             if(_rchild)
  91.             {
  92.                 prev = _rchild;
  93.                 if(_lchild)
  94.                 {
  95.                     if(!prev -> _lchild )
  96.                         prev->_lchild =_lchild;
  97.                     else
  98.                         BTnode<valType>::lchild_leaf(_lchild,prev->_lchild);
  99.                 }
  100.             }
  101.             else
  102.                 prev = _lchild;
  103.             delete this;

  105.         }
  106.     }

  108. #endif // BTNODE_H_INCLUDED
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547658697
 楼主| 发表于 2021-3-11 16:15:32 | 显示全部楼层
人造人 发表于 2021-3-11 16:08
对，没错
模板的声明和定义不能分开，把 BTnode.cpp 的内容合并到 BTnode.h 就可以了

非常感谢！问题解决了。
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