对于家庭作业,我必须使用非类型模板参数创建一个类,然后向其添加std::
(i
/ o
)stream
运算符。但是,当我尝试编译clang ++时,出现链接器错误:
$ clang++ -o foo ./*.cpp -std=c++11 -Wall -Wextra -Wpedantic -Wconversion -Wnon-virtual-dtor
/tmp/16_15-8cda65.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0x108): undefined reference to `operator<<(std::ostream&, Screen<9ul, 9ul> const&)'
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
我知道模板声明和定义必须在同一个翻译单元中,并且在这里有很多问题和答案指出了这一点。
我的节略代码如下:
main.cpp:
#include <iostream>
#include "Screen.h"
int main()
{
Screen<9,9> smile =
{
{0,0,0,1,1,1,0,0,0},
{0,1,1,0,0,0,1,1,0},
{0,1,0,0,0,0,0,1,0},
{1,0,0,1,0,1,0,0,1},
{1,0,0,0,0,0,0,0,1},
{1,0,1,0,0,0,1,0,1},
{0,1,0,1,1,1,0,1,0},
{0,1,1,0,0,0,1,1,0},
{0,0,0,1,1,1,0,0,0}
};
std::cout << smile;
return 0;
}
Screen.h:
#ifndef SCREEN_H
#define SCREEN_H
#include <iostream>
#include <array>
#include <initializer_list>
#include <cstddef>
template <std::size_t W, std::size_t H>
class Screen
{
/////////////
// FRIENDS //
/////////////
friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Screen<W,H>&);
public:
// declarations of ctors, public members, etc.
private:
//////////
// DATA //
//////////
std::array<std::array<bool,W>,H> pixels;
};
/////////////////
// NON-MEMBERS //
/////////////////
// ostream operator
template <std::size_t W, std::size_t H>
std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Screen<W,H>&);
#include "Screen_impl.h"
#endif
Screen_impl.h:
#ifndef SCREEN_IMPL_H
#define SCREEN_IMPL_H
#include <iostream>
#include <array>
#include <algorithm>
#include <stdexcept>
#include <initializer_list>
#include <cstddef>
// definitions...
/////////////////
// NON-MEMBERS //
/////////////////
// ostream operator
template <std::size_t W, std::size_t H>
std::ostream& operator<<(std::ostream& lhs, const Screen<W,H>& rhs)
{
for (auto y = rhs.pixels.cbegin(); y < rhs.pixels.cend(); ++y)
{
for (auto x = y->cbegin(); x < y->cend(); ++x)
{
if (*x)
lhs << '#';
else
lhs << ' ';
}
lhs << std::endl;
}
return lhs;
}
#endif
在类内部声明的operator<<
函数不是函数模板,但是稍后您将定义函数模板。因此,您要声明的实体与所定义的实体不同。
您需要在类中将函数模板声明为
template <std::size_t WX, std::size_t HX>
friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Screen<WX, HX>&);
注意,模板参数的命名与类模板参数的命名不同,以避免产生阴影。
您也可以只在类中定义operator<<
。
此朋友运营商
friend std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Screen<W,H>&);
不是模板运算符。
因此其作为模板运算符的定义无效。
将朋友定义放入类定义中。在这种情况下,该定义将用于该类的每个专业化。
否则,您将需要为该类的每个具体专业分别定义运算符。