引用C++标准库：教程和手册：
目前使用模板的唯一可移植方式是使用内联函数在头文件中实现它们。
这是为什么？
（澄清：头文件不是唯一的可移植解决方案。但它们是最方便的可移植方案。）
当前回答
在头文件中编写声明和定义是一个好主意的另一个原因是为了可读性。假设Utility.h中有这样一个模板函数：
template <class T>
T min(T const& one, T const& theOther);
在Utility.cpp中：
#include "Utility.h"
template <class T>
T min(T const& one, T const& other)
{
return one < other ? one : other;
}
这需要这里的每个T类实现小于运算符（<）。当您比较两个尚未实现“<”的类实例时，它将抛出编译器错误。
因此，如果将模板声明和定义分开，则无法仅读取头文件来查看此模板的输入和输出，以便在自己的类上使用此API，尽管在这种情况下编译器会告诉您需要重写哪个运算符。
其他回答
尽管标准C++没有这样的要求，但一些编译器要求所有函数和类模板都必须在使用的每个翻译单元中可用。实际上，对于这些编译器，模板函数的主体必须在头文件中可用。重复：这意味着这些编译器不允许在.cpp文件等非头文件中定义它们
有一个导出关键字可以缓解这个问题，但它离可移植性还很远。
在头文件中编写声明和定义是一个好主意的另一个原因是为了可读性。假设Utility.h中有这样一个模板函数：
template <class T>
T min(T const& one, T const& theOther);
在Utility.cpp中：
#include "Utility.h"
template <class T>
T min(T const& one, T const& other)
{
return one < other ? one : other;
}
这需要这里的每个T类实现小于运算符（<）。当您比较两个尚未实现“<”的类实例时，它将抛出编译器错误。
因此，如果将模板声明和定义分开，则无法仅读取头文件来查看此模板的输入和输出，以便在自己的类上使用此API，尽管在这种情况下编译器会告诉您需要重写哪个运算符。
模板通常用于标头中，因为编译器需要实例化不同版本的代码，这取决于为模板参数给定/推导的参数，并且（作为程序员）更容易让编译器多次重新编译同一代码，然后进行重复数据消除。请记住，模板并不直接表示代码，而是该代码的多个版本的模板。当您在.cpp文件中编译非模板函数时，您正在编译一个具体的函数/类。模板的情况并非如此，它可以用不同的类型实例化，也就是说，当用具体类型替换模板参数时，必须发出具体的代码。
export关键字有一个功能，用于单独编译。导出功能在C++11中被弃用，而且，AFAIK中只有一个编译器实现了它。你不应该利用出口。在C++或C++11中，单独编译是不可能的，但在C++17中，如果概念允许，我们可以有一些单独编译的方法。
为了实现单独的编译，必须可以进行单独的模板体检查。似乎可以用概念来解决问题。看看最近发表在标准委员会会议。我认为这不是唯一的要求，因为您仍然需要为用户代码中的模板代码实例化代码。
模板的单独编译问题我想也是迁移到模块时出现的问题，目前正在进行中。
编辑：截至2020年8月，模块已经成为C++的现实：https://en.cppreference.com/w/cpp/language/modules
这里有很多正确的答案，但我想补充一下（为了完整）：
如果在实现cpp文件的底部，对模板将使用的所有类型进行显式实例化，链接器将能够像往常一样找到它们。
编辑：添加显式模板实例化示例。在定义模板并定义所有成员函数后使用。
template class vector<int>;
这将实例化（从而使链接器可用）类及其所有成员函数（仅限）。类似的语法适用于函数模板，因此如果您有非成员运算符重载，则可能需要对这些重载执行相同的操作。
上面的例子是非常无用的，因为vector是在头文件中完全定义的，除非公共include文件（预编译头文件？）使用外部模板类vector＜int＞，以防止它在所有其他使用vector的（1000？）文件中实例化。
如果问题是将.h编译为使用它的所有.cpp模块的一部分所产生的额外编译时间和二进制大小膨胀，那么在许多情况下，您可以做的是使模板类从接口的非类型依赖部分的非模板化基类下降，并且该基类可以在.cpp文件中实现。
