Сегодня с помощью шаблонов делается очень много предварительных вычислений на этапе компиляции, чтобы не делать эти вычисления вручную и не проводить их на этапе исполнения. Не всегда такие шаблоны могут похвастаться компактностью кода.
Прежде всего, шаблоны служат для того чтобы автоматизировать генерацию кода. Не всегда требующий генерации код будет именно компактным или простым. Любой умный указатель или стандартный контейнер легко выбьется за пределы обозначенных 400 строк лишь только своим телом. А если учесть еще и команду поддержки такого стандартного шаблона, то там счет пойдет уже на
тысячи строк.
Важно понимать вот что. Код генерировать умеют не только шаблоны, но и препроцессор. Препроцессор работает на
4 стадии трансляции, где весь новый код генерируется еще на уровне блоков памяти с текстом.
Инстанцирование шаблонов происходит уже на 8й стадии, где код генерируется уже более мелкими узлами абстрактного синтаксического дерева. Объем кода самого шаблона в этом случае практически ничего не портит. Однако, инстанцирование каждого шаблона происходит отдельно в каждом требующем инстанцирования модуле трансляции.
Оба этих нюанса говорят о том, что и препроцессор, и шаблоны могут заметно снизить время компиляции. Только, в одном случае препроцессор много и долго выделяет память, а в другом случае время компиляции может съесть трудоемкость инстанцирования шаблона.
Поэтому при работе с шаблонами важно иметь в виду мысль: не увлекаться алгоритмами на базе инстанцирования шаблонов. Это значит, например, не увлекаться рекурсивными шаблонными функциями и линейным поиском за счет инстанцирования. В наше время шаблонов с переменным числом параметров об этом довольно легко забыть.
При разумном ограничении сложности инстанцирования на факт инстанцирования для каждого модуля трансляции можно даже не смотреть.
А еще, между делом, это означает что код лучше генерировать не макросами, а шаблонами по мере возможности.
По поводу
организации кода.
Код шаблонов точно так же можно организовать в наборы файлов. Для шаблонов точно так же разрешена и дружественность, и предварительное объявление, и определение не по месту объявления.
Реализацию шаблонов можно развести между заголовками (.h-файлами) и файлами встраиваемых реализаций (.inl-файлами).
При этом важным остается правило доступности шаблона из места его инстанцирования. Т.е. вся группа файлов с реализацией шаблона должна быть как-либо связана с заголовком объявления шаблона, который далее планируется предоставлять пользователю шаблона.
