C++模板类嵌套友元模板函数的问题

C++模板类嵌套友元模板函数的问题

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针对标题描述的问题，不同的C++编译器支持对其情况不同。以下介绍的问题示例，其中注释内容包含一些代码写法，在不同编译器上面编译链接都存在不同结果。

PS. 该问题涉及C++语言特性，包括类模板，函数模板，operator操作符重载等。

以一个例子开始说明该问题。请注意代码的注释说明，如下：

// 事先声明模板函数类型

template <typename _TChar>
basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >&
operator >> (basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& ins, commit_info_t<_TChar>& obj);
template <typename _TChar>
basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >&
operator << (basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& outs, const commit_info_t<_TChar>& obj);

// 模板类型的定义！

template <typename _TChar>
struct commit_info_t
{
    typedef basic_string<_TChar> TString;
    TString* moudle_name;
    TString* director_name;
    //unsigned __int64 revision_num;
    TString* revision_num;
    TString* commit_time;
    TString* ver_num;
    TString* release_date;
    TString* ver_info;
    ...
//  //作为成员函数情况，可顺利编译通过，但是不能正常被流式调用如 fin >> obj; 只能这么调用obj.operator >> (fin); 看着怪怪的吧。
//      basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator >> (basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& ins);
//      basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator << (basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& outs);

//  //作为友元函数情况，写法1：

//  //在VS2008顺利编译链接通过。比较正常的用法！
//  //在Codeblocks10.05不能编译通过，对应版本的GCC编译器不识别下面的语法。
//    template <typename _TChar>
//    friend basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator >>(basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& ins,\
//            commit_info_t<_TChar>& obj);
//    template <typename _TChar>
//    friend basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator <<(basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& outs,\
//            const commit_info_t<_TChar>& obj);
            
//  //作为友元函数情况，写法2：

//  //在VS2008顺利编译链接通过。看看如下怪异的<> 用法吧！
//  //同样，在Codeblocks10.05顺利编译链接通过。

    friend basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator >> <>(basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& ins,\
            commit_info_t<_TChar>& obj);
    friend basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator << <>(basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& outs,\
            const commit_info_t<_TChar>& obj);
//  //作为友元函数情况，另一种写法3：
//  //下面的模板函数声明，VS2008编译通过但链接不过，找不到其定义。

//  //在Codeblocks10.05不能编译通过。

//    template <typename char_t>
//    friend basic_istream<char_t, char_traits<char_t> >& operator >> (basic_istream<char_t, char_traits<char_t> >& ins,\
//            commit_info_t<char_t>& obj);
//    template <typename char_t>
//    friend basic_ostream<char_t, char_traits<char_t> >& operator << (basic_ostream<char_t, char_traits<char_t> >& outs,\
//            const commit_info_t<char_t>& obj);

    // 是否还有其他更好的办法，有待继续探索 ...
    ...
}

...

// 友元函数定义！
template <typename _TChar>
basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator >> (basic_istream<_TChar, char_traits<_TChar> >& ins, \
        commit_info_t<_TChar>& obj)
{
    ...
}

template <typename _TChar>
basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& operator << (basic_ostream<_TChar, char_traits<_TChar> >& outs,\
        const commit_info_t<_TChar>& obj)
{
    ...
}

小小总结：

作为C++的一个特性，针对模板类嵌套友元模板函数这种情况，支持情况依赖于不同编译器的支持情况。若代码设计涉及该情况，可能出现困扰的情况如编译器编译或链接不过。所以，建议尽量减少这样的代码设计，考虑是否可以借助其他实现方式规避，比如不定义模板类型或不定义友元模板函数等。

示例源码，可参考Github代码：

https://github.com/huangjunkun/AutoCheckVer/blob/master/AutoCheckVer/AutoCheckVer.h

类模板之内声明友元模板函数和友元模板类型的相关知识，可以参见：

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/f1b2td24(v=vs.110).aspx