我們如何將帶有類模板的友元函式宣告到.h檔案中并將它們定義到.cpp檔案中（不是全部在一個頭檔案中）？

當分離（友元函式 類模板）的宣告/定義時，會發生錯誤：
error LNK2001: unresolved external symbol "class std::basic_ostream<char,struct std::char_traits<char> > & __cdecl operator<<(class std::basic_ostream<char,struct std::char_traits<char> > &,class Property<int> const &)" (??6@YAAAV?$basic_ostream@DU?$char_traits@D@std@@@std@@AAV01@ABV?$Property@H@@@Z)

請注意，當使用沒有類模板的朋友函式時，反之亦然，一切正常，但是當將兩者一起使用時，會發生錯誤。

我試圖在 .cpp 檔案中實體化模板，但沒有成功。
另外，我在 .h 檔案的末尾包含了 .cpp 檔案，但它也不起作用。

類.h

template <class PropertyType>
class Property {
    PropertyType m_property;
public:
    const PropertyType& operator=(const PropertyType& value);
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Property<PropertyType>& other);
}; 

類.cpp

template <class PropertyType>
const PropertyType& Property<PropertyType>::operator=(const PropertyType& value) {
    m_property = value;
    return m_property;
}

template <class PropertyType>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Property<PropertyType>& other) {
    os << other.m_property;
    return os;
}

template Property<int>;

主檔案

int main() {
    Property<int> num;
    num = 100;
    std::cout << num << "\n";
}

將宣告/定義分成兩個檔案并一起使用時，它們有什么問題？

uj5u.com熱心網友回復：

您的代碼片段有兩個問題。

第一個問題是您將實作放在源檔案而不是頭檔案中。所以要解決這個問題，只需將實作移動到頭檔案中。

第二個問題是，即使您將實作移到源檔案中，程式仍然無法運行（Demo）。這是因為您當前擁有的朋友宣告（對于多載opearator<<）是針對普通（非模板）函式的。也就是說，在您operator<<的類模板的原始代碼中，Property<>不是函式模板，而是在需要時用類模板實體化的“普通”函式。這就是我們所說的模板化物體。

但是您在源檔案（.cpp）中為多載的 operator<< 提供的定義是針對函式模板而不是針對普通函式的。因此，對于陳述句std::cout << num << "\n";，聯結器無法找到與operator<<您擁有朋友宣告的普通多載相對應的定義/實作。

有兩種方法可以解決這個問題：

方法一

在朋友宣告中添加一個單獨的引數子句。

template <class PropertyType>
class Property {
    PropertyType m_property;
public:
    const PropertyType& operator=(const PropertyType& value);
    template<typename T>  //parameter cluase added here
//---------------------------------------------------vvvvv----------------------->const added here
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<T>& other);
};
template <class PropertyType>
//----------------------------------------vvvvv---------------------------------->const added here
std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<PropertyType>& other) {
    os << other.m_property;
    return os;
} 

演示

方法二

在這里，我們提供多載的前向宣告operator<<。

//forward declaration for class template Property
template<typename T> class Property;

//forward declaration for overloaded operator<< 
template<typename T> std::ostream& operator<<(std::ostream&,const Property<T>&);//note the const in the second parameter
template <class PropertyType>
class Property {
    PropertyType m_property;
public:
    const PropertyType& operator=(const PropertyType& value);
//---------------------------------vvvvvvvvvvvvvv---------------------------------> angle brackets used here
    friend std::ostream& operator<<<PropertyType>(std::ostream& os,const Property<PropertyType>& other);//also note the const in the second parameter
}; 
template <class PropertyType>
const PropertyType& Property<PropertyType>::operator=(const PropertyType& value) {
    m_property = value;
    return m_property;
}

template <class PropertyType>
//----------------------------------------vvvvv---------------------------------->const added here 
std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<PropertyType>& other) {
    os << other.m_property;
    return os;
}

演示

方法三

如果你想在源檔案而不是頭檔案中提供實作，那么你應該添加

template std::ostream& operator<<(std::ostream& os, Property<int>& other);

除了為朋友宣告添加模板引數子句外，在源檔案中，如下所示：

類.h

#ifndef MYCLASS_H
#define MYCLASS_H
#include <iostream>
template <class PropertyType>
class Property {
    PropertyType m_property;
public:
    const PropertyType& operator=(const PropertyType& value);
    template<typename T>  //parameter clause added
//---------------------------------------------------vvvvv--------------------->const added here
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<T>& other);
}; 


#endif

類.cpp

#include "class.h"

template <class PropertyType>
const PropertyType& Property<PropertyType>::operator=(const PropertyType& value) {
    m_property = value;
    return m_property;
}

template<typename PropertyType>
//----------------------------------------vvvvv------->const added here
std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<PropertyType>& other) {
    os << other.m_property;
    return os;
}
template class Property<int>;
template std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<int>& other);

主檔案

#include <iostream>

#include "class.h"
int main() {
    Property<int> num;
    num = 100;
    std::cout << num << "\n";
}

演示

我所做的更改包括：

1. 為朋友宣告添加了單獨的模板引數子句。這樣友元宣告是針對函式模板的。此外，我們指定了一個不同的型別引數，名為T而不是PropertyType because otherwise the new PropertyType will shadow the outerPropertyType`。

2. const在多載的第二個引數中添加了一個低級opeartor<<。

3. 在方法3中，在源檔案（class.cpp）中，添加了

template std::ostream& operator<<(std::ostream& os,const Property<int>& other);

對于多載的非成員函式operator<<。

標籤：C 模板 朋友功能

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