模板类和插入提取重载

Question

如何使插入（<<）和/或提取（>>）运算符在模板类中重载而不使其内联。我想要<<或>>运算符作为友元类。 我知道如何使其内联 矩阵类中内联的示例

friend ostream& operator<<(ostream& ostr, const Matrix<T>& inputMatrix)
{
   ...
   // create the ostr
   return ostr;
}

，但我希望代码位于模板类定义之外。

g++ 告诉我添加 <>在函数名称之后，所以我这样做了，但是当我尝试实例化 SOMETYPE 类型的矩阵时，它给了我一个错误，它不知道如何提取或插入该类型。

Answer 1

如果您确实想在外部定义运算符并仅与与此模板实例化类型一致的运算符实例化，正确的语法是：

template <typename T> class test; // forward declare template class
template <typename T>              // forward declare the templated operator
std::ostream& operator<<( std::ostream&, test<T> const & );

template <typename T>
class test {                      // define the template
   friend std::ostream& operator<< <T>( std::ostream&, test<T> const & ); // befriend
};
template <typename T>              // define the operator 
std::ostream& operator<<( std::ostream& o, test<T> const & ) {
   return o;
}

在大多数情况下，考虑到您将定义从类中拉出，这是不值得的麻烦仍然需要在标头中提供它以及所需的额外工作。

另请注意，编译器在查找方面存在细微差别。如果函数内联在类定义中，编译器将找不到该函数除非其中一个参数实际上是模板的类型，因此它有效地降低了可见性和数量编译器必须完成的工作（如果模板化运算符<<是在类外部定义的，则编译器将在它找到的所有位置将其视为重载解析的候选者） a << b，仅在第二个参数不是 test 的所有情况下丢弃它（并且它将在所有错误中将模板化运算符显示为候选者）无法匹配 operator<< 的消息，这已经是一个足够长的列表了）。

Answer 2

尝试类似的操作：

template <typename T> class Matrix;
template <typename T> std::ostream& operator<<(std::ostream& ostr, const Matrix<T>& m);

template <Typename T>
class Matrix
{
    public:

        friend ostream& operator<< <T> (ostream& ostr, const Matrix<K>& inputMatrix);
};

// This must be in the same translation unit as the class definition!
template<typename T>
ostream& operator<<(ostream& ostr, const Matrix<T>& inputMatrix)
{
   // ...
   return ostr;
}

翻译单元参考

重新编辑以解决 aschepler 和 drbeas 提出的评论。

Answer 3

将代码放置在类定义之外的标头中。或者，将其放入 .tcc 文件中并将其包含在标头的底部。