模板运算符重载函数上的未定义符号

Question

我有此函数声明：

template<class T>
a::A& a::A::operator<<(T out) {
    std::cout << out;
    return (*this);
}

和此函数定义：

namespace a {
    ...
    class A {
        ...
        template<class T> A& operator<<(T);

我称之为：

a::A b;
b << 1;

这是Makefile：

app: main.o A.o
    g++ main.o A.o -o app

main.o: main.cpp
    g++ -c main.cpp

A.o: A.cpp
    g++ -c A.cpp

它给了我：

未定义的符号：a :: A＆a :: A :: operator << <int>（int）

这是为什么？

Answer 1

一旦由T（即int您的情况）表示的类型实际已知，函数模板将在编译时转换为实际函数。但是，在main.cpp编译之前并非如此。在A.cpp编译时，模板函数未实例化为实际函数，因此生成的目标文件不包含该函数的二进制版本。

有两种解决方法。

1. 在头文件中包含函数定义。也就是说，使

   template<class T>
   a::A& a::A::operator<<(T out) {
       std::cout << out;
       return (*this);
   }
   

   头文件的一部分，然后从.cpp文件中删除函数定义。

   这样的效果是，包含此标头的任何 .cpp文件都将能够使用模板的任何实例化，即对于的任何值T。

2. 或者，在中包含一个显式模板实例化语句A.cpp：

   template a::A& a::A::operator<<(int out);
   

   这将导致编译器在编译时实际实例化模板A.cpp，并将编译后的函数包含在目标文件中。因此，在连接时链接器能够找到它main.o和A.o在一起，所有的罚款。缺点是，它仅适用于int您为其提供了显式实例化的特定类型（在这种情况下，仅适用于）。