C++：运算符<<的模板类中的友元函数答案

【问题标题】：C++ : friend function in a template class for operator<<C++：运算符<<的模板类中的友元函数
【发布时间】：2012-07-30 04:33:29
【问题描述】：

在 .cpp 文件中声明模板类的友元函数（对于 std::ostream& 运算符在 .cpp 文件中的正确方法是什么？

我当前的实现不起作用：

// MyTest.h
template<class T, unsigned int TSIZE> class MyTest
{
    inline friend std::ostream& operator<< <T, TSIZE> (std::ostream &lhs, const MyTest<T, TSIZE> &rhs);
};

// MyTest.cpp
template<class T, unsigned int TSIZE> inline friend std::ostream& operator<< <T, TSIZE> (std::ostream &lhs, const MyTest<T, TSIZE> &rhs)
{
    // IMPLEMENTATION
}

非常感谢！

【问题讨论】：

“不起作用”到底是什么意思...编译器错误？哪些错误？首先猜测......“朋友”不属于.cpp版本。

标签： c++ templates friend ostream

【解决方案1】：

要像你一样引用operator<< <T, TSIZE>，这是一个模板特化，主模板的声明必须是可见的。而operator<< 需要声明MyTest，因为它作为参数出现。

// Declare MyTest because operator<< needs it
template<class T, unsigned int TSIZE> class MyTest;

// Declare primary template
template<class T, unsigned int TSIZE>
inline std::ostream& operator<<(std::ostream& lhs, const MyText<T, TSIZE>& rhs);

template<class T, unsigned int TSIZE> class MyTest
{
    // Specialization MyTest<T, TSIZE> only declares
    // specialization operator<< <T, TSIZE> as friend
    // Note that you can just use '<>' to designate the specialization,
    // template parameters are deduced from the argument list in this case
    inline friend std::ostream& operator<< <> (std::ostream &lhs, const MyTest<T, TSIZE> &rhs);
};

您拥有的定义应该与这些声明相匹配。请注意，由于operator<< 是一个模板，它的定义很可能应该在标题中。

在编写所有这些抢先声明时需要较少工作的另一种方法是 MyTest<T, TSIZE> 将整个模板声明为友元，而不仅仅是采用 MyTest<T, TSIZE> 的特化。

// in MyTest definition
template<typename U, unsigned USIZE>
inline friend std::ostream& operator<<(std::ostream& lhs, const MyTest<U, USIZE>& rhs);

您拥有的定义也应该匹配这样的声明（模板参数的名称与匹配的声明和定义无关）。

为了完整起见，我会提到，当涉及到类模板的朋友时，另一种选择是在类模板定义中定义它。这定义了一个非模板友元函数，对于每个专业化都是唯一的。

// in MyTest definition
friend std::ostream& operator<<(std::ostream& lhs, MyTest const& rhs)
{ /* implementation */ }

无法引用此类函数（例如，&ns::operator<< 不起作用，与其他选项不同）并且只能通过 ADL 找到。

【讨论】：

【解决方案2】：

尚不完全清楚原始帖子想要什么。我会假设它想要以下内容：

// Some template class.
template<class T, unsigned int TSIZE> class MyTest { };

// Some template function.
template<class T, unsigned int TSIZE> std::ostream& operator<< (std::ostream &lhs, const MyTest<T, TSIZE> &rhs)
{
    // IMPLEMENTATION
}

现在有必要将该模板函数声明为类的友元，因为该函数需要访问My test 的受保护对象。这可以通过以下定义来实现：

template<class T, unsigned int TSIZE> class MyTest
{
    template<class T1, unsigned int TSIZE1> 
    friend std::ostream& operator<< (std::ostream &lhs, const MyTest<T1, TSIZE1> &rhs);
};

friend 声明前面需要模板头，因为这是一个不相关的模板函数，不属于当前模板类。

【讨论】：