6.7.3 模板函数的友元声明

模板在使用之前必须先声明。模板的使用由友元声明构成，不是由模板的声明构成。实际的模板声明必须在友元声明之前。例如，编译系统尝试链接以下示例中生成的对象文件时，对未实例化的 operator<< 函数，会生成未定义错误。

array.h
// generates undefined error for the operator<< function
#ifndef ARRAY_H
#define ARRAY_H
#include <iosfwd>

template<class T> class array {
    int size;
public:
    array();
    friend std::ostream&
        operator<<(std::ostream&, const array<T>&);
};
#endif

array.cc
#include <stdlib.h>
#include <iostream>

template<class T> array<T>::array() {size = 1024;}

template<class T>
std::ostream&
operator<<(std::ostream& out, const array<T>& rhs)
    {return out <<’[’ << rhs.size <<’]’;}

main.cc
#include <iostream>
#include "array.h"

int main()
{
    std::cout
      << "creating an array of int... " << std::flush;
    array<int> foo;
    std::cout << "done\n";
    std::cout << foo << std::endl;
    return 0;
}

请注意，因为编译器将以下行作为普通函数（array 类的 friend）的声明进行读取，所以编译期间不会出现错误消息。

friend ostream& operator<<(ostream&, const array<T>&);

因为 operator<< 实际上是模板函数，所以需要在声明 template class array 之前提供模板声明。但是，由于 operator<< 有一个 typearray<T> 的参数，因此必须在声明函数之前声明 array<T>。文件 array.h 必须如此示例所示：

#ifndef ARRAY_H
#define ARRAY_H
#include <iosfwd>

// the next two lines declare operator<< as a template function
template<class T> class array;
template<class T>
    std::ostream& operator<<(std::ostream&, const array<T>&);

template<class T> class array {
    int size;
public:
    array();
    friend std::ostream&
      operator<< <T> (std::ostream&, const array<T>&);
};
#endif