LNK2019 - 为什么使用模板友元函数会出现未解析的外部符号错误

Question

我不明白这个错误的原因：

#include <iostream>
using namespace std;

// LNK2019f.cpp
// LNK2019 expected
template<class T>
void f(T) {}

template<class T>
struct S {
   friend void f(T);
   // try the folowing line instead
   // friend void f<T>(T);
};

int main() {
   S<int> s;
   int a = 2;
   f(a);   // unresolved external
}

源自http://msdn.microsoft.com/en-us/library/799kze2z(v=vs.80).aspx

如果我将S<int> s注释掉，为什么错误就不会显示呢？我知道需要声明模板参数列表，但我看不出那个带有模板的结构与f(a)调用之间的联系。

另一个奇怪的事情是：如果我只注释掉f(a)的调用（并保留所有其余内容），它会再次编译。我使用的是MSVC2012。

- Marco A.

Answer 1

错误出现的原因是您的友元声明作为另一个非模板函数的函数声明。您需要像这样声明它，以便告诉编译器它是一个模板函数：

    friend void f<T>(T);

考虑以下示例：

template<class T>
struct S {
    friend void foo(int);
};

int main() {
    S<int> s;
    foo(42);
}

这会抛出一个链接错误，指出一个未解析的外部符号foo。在这种情况下，foo被声明但通过友元声明未定义。

如果我们现在注释掉 S<int> s;，我们得到的不是链接器错误，而是编译器错误：'foo'：找不到标识符，因为S<int>没有被编译，所以foo没有被声明。

- Sebastian Hoffmann

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@DavidKernin 我猜测你的友元声明充当了另一个函数 f 的函数声明，这个函数隐藏了你的模板函数。顺便说一下，我观察到 typename 实际上并不是必要的。我会检查并相应地进行编辑。 - Sebastian Hoffmann

@DavidKernin 是的，那就是原因，我会更新我的帖子。 - Sebastian Hoffmann

我猜MSVC出了点问题... http://ideone.com/WldN4E 在任何情况下都不会失败。而且似乎更合乎逻辑，你认为呢Paranaix？ - Marco A.

@DavidKernin 你可能是对的，因为我在标准中找到了这段文字：“未经限定查找（3.4.1）或限定查找（3.4.3）均无法找到友元的名称，直到该命名空间范围内提供了匹配的声明（在类定义之前或之后授予友元）。 ”因此，虽然友元声明实际上声明了一个函数，但在封闭命名空间中声明该名称时不会考虑已声明的名称。 因此，编译器应该能够找到模板化的f函数。 - Sebastian Hoffmann

MSVC从来没有很好地尊重标准...但对我来说已经足够了。我会授予您积分，但请编辑您的答案并附上最近的发现，以便其他人也能受益。谢谢！ - Marco A.

Answer 2

如上所述，友元函数f(T)需要成为模板函数。编译器期望在main函数中实例化f(T)。

- Henok G.

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编译器应该能够推断类型。 - Sebastian Hoffmann