嘗試重載<<運算符並使用Friend函數時發生錯誤

Question

我試圖重載<<運算符，並使用朋友功能。 下面的代碼塊工作正常。

template <class T>
class Mystack{
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d)
    {
        d.print(s);
        return s;
    } 
};

由於它是朋友函數，我顯然希望在類之外定義它而不使用范圍解析運算符。 但是當我嘗試時，我得到了錯誤。

template <class T>
class Mystack{
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d); 
};
template <class T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d)
{
    d.print(s);
    return s;
}

以下是main的代碼段

Mystack<int> intstack;
std::cout << intstack;

錯誤 ：外部符號未解析。

PS：它不是完整的運行代碼。 只是一個樣本。 請忍受。

Answer 1

friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d);

聲明非模板operator<<函數並與之成為朋友。 因此Mystack<int>將具有一個非模板函數std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<int> const& d);作為其朋友std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<int> const& d); 等

template<class T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d)
{
    d.print(s);
    return s;
}

定義一個operator<<功能模板。

兩者不一樣。 當你寫std::cout << intstack; ，重載解析規則會將其解析為您聲明的非模板operator<<函數，但未定義該函數，因此會出現鏈接器錯誤。

無法為類模板之外的每個類模板實例化定義非模板函數。 但是，您可以成為您的operator<<功能模板的專業人士的朋友：

// forward declarations
template <class T>
class Mystack;
template <class T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<T> const& d);

template <class T>
class Mystack
{
    friend std::ostream& operator<< <T>(std::ostream& s, Mystack<T> const& d); 
//                                  ^^^
};

或與功能模板的每個專業化做朋友，這從封裝的角度來看更糟（因為，例如， operator<< <int>將是Mystack<float>的朋友）：

template <class T>
class Mystack
{
public:
    template <class U>
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& s, Mystack<U> const& d);
};

或者只是在類中定義friend函數。