C++ 链接器未拾取模板运算符重载

我有一个最小的工作示例（我特意在这里使用

cstdio

，以保持

nm

输出可读性）：

它失败了

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)", referenced from:
      _main in main-3d7fff.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

并使用

nm

对两者进行了探索：

main.o: 0000000000000060 T Foo<int>::Foo(int)
main.o: 0000000000000090 T Foo<int>::Foo(int)
main.o:                  U operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)
main.o: 0000000000000000 T _main
main.o:                  U _printf
foo.o: 0000000000000020 T Foo<int>::Foo(int)
foo.o: 0000000000000000 T Foo<int>::Foo(int)
foo.o: 0000000000000050 T bool operator==<int>(Foo<int> const&, Foo<int> const&)

main.o:00000000000000 60 T Foo:：Foo（int）
main.o:00000000000000 90 T Foo:：Foo（int）
main.o:U运算符==（Foo常量&，Foo常量&）
干管：0000000000000000吨干管
main.o:U\U printf
foo.o:00000000000000 20吨foo:：foo（int）
foo.o:0000000000000000 T foo:：foo（int）
foo.o:00000000000000 50 T布尔运算符==（foo常量和，foo常量和）

尽管这两个签名对我来说是兼容的，但当我尝试链接时，它失败了：

$ ld -lc foo.o main.o 2>&1 | c++filt
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)", referenced from:
      _main in main.o
ld: symbol(short) not found for architecture x86_64

$ld-lc foo.o main.o2>&1|c++过滤器
架构x86_64的未定义符号：
“运算符==（Foo const&，Foo const&）”，引用自：
_主音中的主音
ld:未找到架构x86_64的符号（短）

---

为什么?？我怎样才能解决这个问题？

好的，问这个问题有橡皮鸭效应。编译器抱怨，因为它期望

friend bool operator==

是一个普通的非模板函数，而它不是-这可以从

main.o

期望

operator==

看到，而

foo.o

导出

operator=

为了告诉编译器操作符本身就是一个模板（在其他地方实现），我必须将我的

foo.hpp

更改如下：

#pragma once

// forward declaration of Foo to use in forward declaration of operator== template
template<typename T> struct Foo;
// forward declaration of operator== template
template<typename T> bool operator==(const Foo<T> &lhs, const Foo<T> &rhs);

template<typename T>
struct Foo {
    Foo(T foo_) : foo{foo_} {}

    T foo;

    // indicate operator== is some template
    friend bool operator==<>(const Foo<T> &lhs, const Foo<T> &rhs);
};

---

这使得所有链接都正确。

Huh，这是一个gcc警告clang不正确的例子。我可以发誓我以前遇到过这个问题，gcc警告过我（

警告：友元声明'bool operator==（const Foo&，const Foo&）'声明了一个非模板函数[-Wnon-template-friend]

和just-Wall）

Undefined symbols for architecture x86_64:
  "operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)", referenced from:
      _main in main-3d7fff.o
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

clang --std=c++2a -c main.cpp
clang --std=c++2a -c foo.cpp

main.o: 0000000000000060 T Foo<int>::Foo(int)
main.o: 0000000000000090 T Foo<int>::Foo(int)
main.o:                  U operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)
main.o: 0000000000000000 T _main
main.o:                  U _printf
foo.o: 0000000000000020 T Foo<int>::Foo(int)
foo.o: 0000000000000000 T Foo<int>::Foo(int)
foo.o: 0000000000000050 T bool operator==<int>(Foo<int> const&, Foo<int> const&)

$ ld -lc foo.o main.o 2>&1 | c++filt
Undefined symbols for architecture x86_64:
  "operator==(Foo<int> const&, Foo<int> const&)", referenced from:
      _main in main.o
ld: symbol(short) not found for architecture x86_64

#pragma once

// forward declaration of Foo to use in forward declaration of operator== template
template<typename T> struct Foo;
// forward declaration of operator== template
template<typename T> bool operator==(const Foo<T> &lhs, const Foo<T> &rhs);

template<typename T>
struct Foo {
    Foo(T foo_) : foo{foo_} {}

    T foo;

    // indicate operator== is some template
    friend bool operator==<>(const Foo<T> &lhs, const Foo<T> &rhs);
};

foo.o: 0000000000000050 T bool operator==<int>(Foo<int> const&, Foo<int> const&)
main.o:                  U bool operator==<int>(Foo<int> const&, Foo<int> const&)