在 C++ 中使用嵌套类的模板

Question

在以下代码中，我有一个无法解决的疑问和错误：

1. 在class BST之外定义函数root()时，为什么一定要使用typename bst::Node*？如果BST 没有被模板化，我就可以只使用BST::Node 对吗？

2. 在类外为BST 重载operator<< 时会引发以下错误：

架构 x86_64 的未定义符号： “operator&, BST::Node*)”，引用自： bst_raw.cpp.o 中的 BST::inorderTreeWalk(BST::Node*) ld：未找到架构 x86_64 的符号

有人可以帮我解答疑惑吗？

#define T template <typename K, typename V>
#define bst BST<K,V>

T
class BST {
public:
    class Node;
private:
    Node* _root;
public:
    BST():_root(NULL) {};
    bool empty() ;
    Node* root();
    void set_root(Node* z);
    void insert(K key, V value);
    void inorderTreeWalk(Node* x);
};
T
class bst::Node {
public:
    Node(K k, V v) : _key(k), _val(v) {};
    K key() const { return _key; }
    V val() const { return _val; }
    Node* left() { return l;}
    void set_left(Node* n) { l = n;}
    Node* right() { return r;}
    void set_right(Node* n) { r = n; }
    Node* parent();
    void set_parent(Node* n) { p = n; }

    friend ostream &operator<< (ostream &os, Node* x);
private:
    Node *l, *r, *p;
    K _key;
    V _val;
};

T
typename bst::Node* bst::root() { return _root; }  // why typename?

T
ostream &operator<<(ostream &os, typename bst::Node& x) {
    os << x.key();
    return os;
} // runs into an error

Answer 1

是的，它叫做依赖名称查找。

如果C 是一个模板，那么在C<T>::N 构造中N 可以是一个类型名，也可以是该类的静态成员。如果不知道T 的类型，编译器就无法知道哪个。这是因为C 可以被特化，因此N 根据T 的类型具有不同的含义。

当编译器第一次看到template <typename K, typename V> typename BST<K,V>::Node* bst<K,V>::root() 时，它不知道K 和V 是什么类型，所以必须告诉它Node 是一种类型才能解析代码。这就是第三个typename 正在做的事情。