c++ - 理解 C++ 中的模板

Question

我正在尝试运行以下程序，但它会产生编译错误:

#ifndef TEMPLATE_SUM_H_
#define TEMPLATE_SUM_H_

template<typename T>
class sum
{
  public:
    sum() {
      val_1 = 0;
      val_2 = 0;
    }
    sum(T a, T b) {
      val_1 = a;
      val_2 = b;
    }
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream &, const sum<> &);

  private:
    T val_1, val_2;
    T result() const;
};

#endif

源文件:

include <iostream>
#include "inc/sum.h"

template<typename T>
T sum<T>::result() const {
   return (val_1 + val_2);
}

template<typename T>
std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const sum<T>& obj) {
//std::ostream& operator<<(std::ostream& os, sum<T>& obj) {
  os << obj.result();
  return os;
}

int main()
{
    sum<int> int_obj(15, 15);
    sum<float> float_obj(5.2, 3.5);
    std::cout << "result of int = " << int_obj << std::endl;
    std::cout << "result of float = " << float_obj << std::endl;
    return 0;
}

使用 g++ (4.4.3) 编译会产生以下错误:

In file included from template.cpp:2:
inc/sum.h:18: error: wrong number of template arguments (0, should be 1)
inc/sum.h:5: error: provided for ‘template<class T> class sum’
template.cpp: In function ‘std::ostream& operator<<(std::ostream&, const sum<T>&) [with T = int]’:
template.cpp:20:   instantiated from here
template.cpp:5: error: ‘T sum<T>::result() const [with T = int]’ is private
template.cpp:12: error: within this context
template.cpp: In function ‘std::ostream& operator<<(std::ostream&, const sum<T>&) [with T = float]’:
template.cpp:21:   instantiated from here
template.cpp:5: error: ‘T sum<T>::result() const [with T = float]’ is private
template.cpp:12: error: within this context

1) 谁能帮我找出错误？另外请推荐一些链接，我可以在其中找到有关如何在 C++ 中使用模板的绝对详细信息。

2) 我读到在头文件中声明并单独定义的模板化函数/类容易出现链接错误。谁能解释/详细说明这个？在上面的例子中是否有链接错误的可能性？

声明如下:

“如果在 .h 文件中声明了模板或内联函数，请在同一文件中定义它。这些结构的定义必须包含在每个使用它们的 .cpp 文件中，否则程序可能会失败链接到一些构建配置中。”

这个例子可以用一些更简单的方法来完成，而无需使用重载运算符等。但我正在尝试学习/练习模板并试验一些功能。

Answer 1

friend 函数声明需要单独的模板定义:

template<typename U>
friend std::ostream& operator<<(std::ostream &, const sum<U> &);

friend 声明不会继承封闭类的模板参数。