C++テンプレートを使用したこの2つのケースで、なぜ矛盾しますか？

Question

単純なテンプレートtrivial_template.hppのヘッダーファイル。

// Import packages from the C++ STL 
#include <string> 
#include <cstring> 
#include <stdio.h> 
#include <utility> 
#include <limits.h>   // For std::LONG_MIN 

#ifndef __TRIVIAL_TEMPLATE_H 
#define __TRIVIAL_TEMPLATE_H 
using namespace std; 

template <typename T> 
class trivial_template { 
    public: 
     trivial_template(); 
     ~trivial_template(); 
     static bool is_non_negative(T a_num); 
     T square_given_number(T a_num); 
}; 
#endif 

単純なテンプレートtrivial_template.cppの実装ファイル。

#include "./trivial_template.hpp" 

template <typename T> 
trivial_template<T>::trivial_template() { 
} 

template <typename T> 
trivial_template<T>::~trivial_template() { 
} 

template<typename T> 
bool trivial_template<T>::is_non_negative(T a_num) { 
    return (0 <= a_num); 
} 

template<typename T> 
T trivial_template<T>::square_given_number(T a_num) { 
    return (a_num*a_num); 
} 

これを使用するC++メインファイル。

#include <iostream> 
#include <iomanip> 
#include <string> 
#include <cstring> 
#include <math.h> 
#include <climits> 
#include <cfloat> 
#include <ctype.h> 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 

#include "../../elements/trivial_template.hpp" 

using namespace std; 

int main(int argc, char *argv[]) { 
    cout << " ###" << trivial_template<int>::is_non_negative(493) << "===" << endl; 
    trivial_template<int> *a_ptr; 
    cout << " ###" << a_ptr->square_given_number(5) << "===" << endl; 
    // 0.25^2 = 0.0625 
    trivial_template<long double> *b_ptr; 
    cout << " ###" << b_ptr->square_given_number(-0.25) << "===" << endl; 
    // 16.25^2 = 164.0625 
    cout << " ###" << b_ptr->square_given_number(-16.25) << "===" << endl; 
    return 0; 
} 

私のコマンドをコンパイルすると、リンク、およびそれを実行するには、次のとおりです。

g++ -std=c++0x -c ../src/elements/trivial_template.cpp 
g++ -std=c++0x -c ../src/test/temp/test_templates.cpp 
g++ -std=c++0x -o ./test-boilerplate-code *.o 

リンク時に、次のエラーメッセージが生成されます

Undefined symbols for architecture x86_64: 
    "trivial_template<long double>::square_given_number(long double)", referenced from: 
     _main in test_templates.o 
    "trivial_template<int>::is_non_negative(int)", referenced from: 
     _main in test_templates.o 
    "trivial_template<int>::square_given_number(int)", referenced from: 
     _main in test_templates.o 
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64 
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation) 
make: *** [template] Error 1 

私が使用して、この単純な例を試したときC++ソースファイルの場所の異なるパス、それは動作します。その出力は次のとおりです。

###1=== 
    ###25=== 
    ###0.0625=== 
    ###264.062=== 
real   0.22 
user   0.00 
sys   0.00 

なぜこの不一致がありますか？何が起こっている？

さらに、リンクエラーを修正するのを手伝ってもらえますか？

大変ありがとうございました！

Answer 1

ヘッダーファイルにメソッドの実装を入れ、そのファイルをインクルードする必要があります。要するに、宣言と同様に、各翻訳単位でテンプレートを表示する必要があります。また、複数のインクルードを防ぐために、各ヘッダーファイルにインクルードガードを使用する必要があります。

/*template_declarations.hpp*/ 
    #ifndef TEMPLATE_DECLARATIONS_HPP 
    #define TEMPLATE_DECLARATIONS_HPP 

    // put your declarations here 

    #endif //TEMPLATE_DECLARATIONS_HPP 



    /*template_implementation.hpp*/ 
    #ifndef TEMPLATE_IMPLEMENTATION_HPP 
    #define TEMPLATE_IMPLEMENTATION_HPP 

    #include "template_declarations.hpp" 

    // put your implementation here 

    #endif //TEMPLATE_IMPLEMENTATION_HPP 

さて、あなただけの二ヘッダーを含める、またはヘルパーヘッダを行うことができます。

/*template.hpp*/ 
    #ifndef TEMPLATE_HPP 
    #define TEMPLATE_HPP 

    #include "template_declarations.hpp" 

    #endif //TEMPLATE_HPP