为什么M :: operator <<导致链接错误，而不是std :: cout :: operator <<

Question

问题是，为什么只有M::operator<<的调用会导致链接错误，而不是在应该调用std::cout::operator<<？

的代码如下：

#include <iostream> 

struct M { 
     inline M() {} 

     template <typename T> 
     inline M& operator <<(const T& val) { 
      std::cout << "ref." << val; 
      return *this; 
     } 

     template <typename T> 
     inline M& operator <<(T* const& pointer) { // NOLINT 
      std::cout << "ptr." << pointer; 
      return *this; 
     } 
}; 

class PJTest 
{ 
public: 
    ~PJTest() 
    { 
     M() 
      << "Failed to remove file '" << fname << "' because: stuff\n"; // 25 

     std::cout 
      << "Failed to remove file '" << fname << "' because: stuff\n"; // 28 
    } 

protected: 
    static auto constexpr fname = "what's in a name?"; 
}; 

int main() { 
    PJTest pt; 
} 

与g++ -g -O0 -std=c++11 -Wall -pedantic -Wextra wtf.cc结果编译在

wtf_test.cc:25: undefined reference to `PJTest::fname' 

注意没有错误的线28时，它应该！

g++ -g -O2 -std=c++11 -Wall -pedantic -Wextra wtf.cc成功。 （克++ 4.8.4从Ubuntu的14.04LTS）和行为与G ++ 5.3.0

与铛编译相同++总是无论失败优化级别的，但同样，只对线25;我知道我可以通过添加constexpr const char* PJTest::fname;来解决这个问题，但我想了解为什么它在clang ++中导致错误。

Answer 1

答案 - 因为std::ostream有const char*非模板版本，其中选择：

有了这样的版本也在你的程序：

inline M& operator <<(const char* val) { 
     std::cout << "str." << val; 
     return *this; 
    } 

代码编译W/O问题。

更多的背景 - 你的真实fname类型是char[18] - 所以编译最好的猜测是：

template <typename T> 
    inline M& operator <<(const T& val) { 
     std::cout << "ref." << val; 
     return *this; 
    } 

正如你所看到的 - 引用必须在这个版本 - 更多或更少，这意味着fname应有一个地址 - 它不能真正的优化出const。

您也可以通过定义它给这个变量的地址 - 像一类的任何其他静态变量：

class PJTest 
{ 
//.... 
protected: 
    static auto constexpr fname = "what's in a name?"; 
}; 
decltype(PJTest::fname) constexpr PJTest::fname; 

---

超载resulation是非常艰难的主题 - 大部分细节都here，将模板作为新的并发症级别 - 阅读here。

只是为了让事情变得更简单了一点 - 让调查更简单的形式：

1. 无法链接 - 因为f(int const&)选择 - 它需要 “地址”

代码：

class PJTest 
{ 
public: 
    static auto constexpr fvalue = 113; 
}; 
//decltype(PJTest::fname) constexpr PJTest::fname; 

void f(const int&) {} 

void f(double) {} 


int main() { 
    f(PJTest::fvalue); 
} 

1. All fine - const int converted to const double - not“a ddress”需要：

代码：

class PJTest 
{ 
public: 
    static auto constexpr fvalue = 113; 
}; 
//decltype(PJTest::fname) constexpr PJTest::fname; 

void f(double) {} 

int main() { 
    f(PJTest::fvalue); 
} 

编译细 - 因为被选择的非模板版本 - 非模板版本总是匹配作为首选（这是或多或少的std :: ostream的情况下 - 和我的意见，如何改变你的 “流” 类）：

代码：

class PJTest 
{ 
public: 
    static auto constexpr fvalue = 113; 
}; 
//decltype(PJTest::fname) constexpr PJTest::fname; 

template <typaname T> 
void f(const T&) {} 

void f(double) {} 


int main() { 
    f(PJTest::fvalue); 
} 

失败联系起来 - 因为我们只有模板版本 - 它需要 “地址” - 这相当于你的版本从问题：

代码：

class PJTest 
{ 
public: 
    static auto constexpr fvalue = 113; 
}; 
//decltype(PJTest::fname) constexpr PJTest::fname; 

template <typaname T> 
void f(const T&) {} 

int main() { 
    f(PJTest::fvalue); 
}