链接错误：模板化友元运算符重载

Question

我遇到了一个奇怪的链接错误。我按照此处提供的说明来避免此类问题，但我不知道如何拆分标头和实现文件。

这是我的测试文件：

#include <cargo.h>
#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;
using namespace dom;

int main()
{
    dom::cargo<string> text("Hello, World!");

    cout << text << endl;

    return 0;
}

测试中包含的 class Cargo 头文件：

#ifndef CARGO_H
#define CARGO_H 1

#include "node.h"

#include <iostream>

namespace dom
{
    template <typename Type> class cargo;

    template <typename Type>
    std::ostream& operator<<(std::ostream&, const dom::cargo<Type>&);

    template <typename Type>
    class cargo
        : public dom::node
    {
        Type value;

    public:
        cargo()
            : value()
        { }

        cargo(Type value)
            : value(value)
        { }

        friend std::ostream& operator<< <>(std::ostream&, const dom::cargo<Type>&);
    };
}

#endif // !CARGO_H

及其实现：

#include "cargo.h"

template <typename Type>
std::ostream& operator<< (std::ostream& ostream, dom::cargo<Type>& cargo)
{
    return (ostream << cargo.value);
}

我正在使用 CMake 来编译并将其全部链接在一起。 我得到的链接错误是关于对 operator << 的未定义引用：

Scanning dependencies of target test
[100%] Building CXX object Tests/CMakeFiles/test.dir/test0.c++.o
Linking CXX executable test
CMakeFiles/test.dir/test0.c++.o: In function `main':
test0.c++:(.text+0x9b): undefined reference to `std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >& dom::operator<< <std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > >(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, dom::cargo<std::basic_string<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> > > const&)'
collect2: ld returned 1 exit status
make[2]: *** [Tests/test] Error 1
make[1]: *** [Tests/CMakeFiles/test.dir/all] Error 2
make: *** [all] Error 2

我做错了什么？请帮我！

Answer 1

（成员）函数模板不是函数；除非您实例化它们，否则链接器看不到它们。源文件是单独编译的，因此如果您将（成员）函数模板放入一个源文件中并且没有显式实例化它，链接器将看不到它。

因此，在您的情况下，函数模板尚未转换为 cargo.o 中的函数，因此链接器会报告错误，因为 main.o 依赖于它。您需要将模板放在头文件中，或者在 cargo.cpp 中显式实例化它。