在类的继承结构中的操作符重载。

Question

如果这个问题之前已经有人问过并回答过，我表示歉意，但我现在一直在寻找一个可以理解的解决方案，但没有任何乐趣。

我正试图实现一个简单的类层次结构，在基类中定义了操作符重载（因为这些操作符在不同的派生类之间不会有区别）。 然而，由于这些操作符大多需要返回一个新的对象，无论我们在哪个派生类的上下文中，我假设它们需要被声明为一个模板方法，然而，当我试图这样编译时，链接器给了我一个 "未解决的外部符号 "错误......

举个例子。

/// This is in the class header file
class Base
{
   // Declare all the base storage and methods ...

public:
   template<class T>
   friend T operator+(const T& lhs, const T& rhs);

   // .... other stuff in here.
}


/// Then in the implementation file
T operator+ (const T& lhs, const T& rhs)
{
   return T(lhs->m_1 + rhs->m_1, lhs->m_2);
}

我希望这将导致我可以这样声明派生对象。

class Derived : public Base
{
   // ... Add the derived class functionality

   // -- Question:  Do I need to do anything in here with operator+ ???
}

Derived A();
Derived B();

Derived C = A + B;

这就是我所希望的结果 但如果不在每个派生类中定义操作符 我就无法在C++中实现这个功能 因为模板方法会导致链接器错误

是我遗漏了一些显而易见的根本性的东西，还是在C++中根本没有简单的方法来实现这个功能？

Answer 1

你的评论中指出了模板的 "实现文件中"，这很可能是你的问题的原因。函数模板声明（如 T operator+(const T&, const&); 声明必须与之链接的符号--但它需要一个 实例化 的某处。

只需简单地定义该模板的 template 源文件中的函数实际上并不实例化代码 -- 它需要明确地对每个类型的具体实例进行链接，或者在打算调用它的地方有可见的函数模板定义（见 本回答 了解更多细节）。)

在很多情况下，最好是在头文件中定义函数模板，这样模板的任何调用者都可以实例化函数，而不需要与其他地方的现有实例进行链接。

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也就是说...

你可能需要重新考虑一下你目前的做法。你的 operator+ 模板不限制什么类型的 T 可以考虑，这将导致 operator+(const T&, const T&) 是一个可行的过载 任何 T 类型，但还没有一个 operator+ 但前提是在重载解析期间声明是可见的。这可能会导致其他奇怪的编译器链接器错误。

有几种方法可以解决约束类型的问题；最简单的方法可能是使用SFINAE来约束它，通过检查 T 源于 Base.

例如：

/// This is in the class header file
class Base
{
   // Declare all the base storage and methods ...

public:
   template<class T, class>
   friend T operator+(const T& lhs, const T& rhs);

   // .... other stuff in here.
}


// Note: In the same header!
// This only enables + if 'T' derives from 'Base'
template <typename T, typename = std::enable_if_t<std::is_base_of<Base,T>::value>>
T operator+(const T& lhs, const T& rhs)
{
   return T(lhs->m_1 + rhs->m_1, lhs->m_2);
}