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以下代码在 Visual Studio 2015 中编译没有问题，但使用 minGW 时会收到下面显示的警告和错误：

#include <iostream>
using std::ostream;

template<typename ElemType, int SIZE>
class Array
{
    friend ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value);

    ElemType operator[](int index) const;

private:
    ElemType elements[SIZE];
};

template<typename ElemType, int SIZE>
ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value);

template<typename ElemType, int SIZE>
ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value)
{
    out << elements[0];
    return out;
}

mingw32-g++.exe -Wall -g -pedantic-errors -pedantic -Wextra -Wall -std=c++98 -c Test.cpp
Test.cpp:7:79: warning: friend declaration 'std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Array<ElemType, SIZE>&)' declares a non-template function [-Wnon-template-friend]
Test.cpp:7:79: note: (if this is not what you intended, make sure the function template has already been declared and add <> after the function name here) 
Test.cpp: In function 'std::ostream& operator<<(std::ostream&, const Array<ElemType, SIZE>&)':
Test.cpp:21:11: error: 'elements' was not declared in this scope

我远不是这方面的专家，所以我不确定问题是什么。似乎它告诉我它需要在类本身的朋友声明之前的以下代码，但是当我把它放在那里时，它会导致其他编译错误：

template<typename ElemType, int SIZE>

提前致谢！

在进行@Trevor Hickey 在他的帖子中建议的更改之后，关于朋友模板功能的警告消失了。但是，我仍然收到有关“元素”（在友元函数中）未在范围内声明的错误。

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2 回答 2

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您的代码中有两个单独的问题。更容易的是out << elements[0];应该是out << value.elements[0];。这是因为您要打印作为参数成员的元素value。请记住，我们在这里是一个非成员函数，没有this也没有成员可以通过非限定名称访问。

另一个被称为模板好友问题。到目前为止，您只收到一个警告，但如果您尝试编译一个完整的程序，您会收到一个错误。我添加了代码：

int main() { Array<int, 5> a; std::cout << a; }

并出现错误：

undefined reference to `std::ostream& operator<< <int, 5>(std::ostream&, Array<int, 5> const&)'

问题是您的代码：

friend ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value);

实际上声明有一个非模板函数将成为Array. 稍后，当您写入cout << a时main，编译器会将其<<与此非模板声明相匹配。它永远不会达到operator<<您稍后提供的主体，因此永远不会实例化该主体的副本，因此会出现未定义的引用错误。

解决此问题的一种方法是显式实例化主体。但这是蹩脚的，因为您必须Array为您的代码发生的每个可能的实例化编写显式实例化。所以我们不会这样做。

最简单的解决方案是将operator<<inline 的主体放在类定义中。

另一种选择是声明它operator<<是一个模板函数。

Trevor Hickey 的代码显示了这样做的一种方法，尽管它有一个缺点，Array<A, B>::elements可以通过Array<C, D>::operator<<.

更安全的方法是operator<<在类之前声明：

template<typename ElemType, int SIZE>
class Array;

template<typename ElemType, int SIZE>
ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value);

然后是你的其余代码，就像以前一样。现在，friend类中的声明将匹配预先存在的模板，而不是声明一个新的非模板。

于 2016-05-03T03:48:12.390 回答
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您正在使用类中的模板参数，但函数本身不是模板函数。它必须是定义中看到的模板函数。 

#include <iostream>
using std::ostream;

template<typename ElemType, int SIZE>
class Array
{
    template<typename T, int U>
    friend ostream &operator<<(ostream &out, const Array<T, U> &value);

    ElemType operator[](int index) const;

private:
    ElemType elements[SIZE];
};

template<typename ElemType, int SIZE>
ostream &operator<<(ostream &out, const Array<ElemType, SIZE> &value)
{
    out << value.elements[0];
    return out;
}
于 2016-05-02T02:30:11.430 回答