哪里放置重载<<代码？

我正在尝试重载流运算符 toString()函数返回一个字符串，代码如下：

std::ostream &operator<<( std::ostream &flux, Foo const& foo )
{
    flux <<  foo.toString(); 
    return flux;
}

为了在一个main.cppfile

我的问题是：那段代码放在哪里？

• 如果我把它放在main.cpp，在使用之前，它运行良好，但我可能想在其他文件中使用它。

• 如果我把它放在foo.cpp，我收到“没有此类功能”错误：

  src/main.cpp:77: error: no match for ‘operator<<’ in ‘std::cout << foo’
  

  这是有道理的，因为代码不包含在main.cpp file

• 如果我把它放在foo.h类头，类声明之外，我收到“多重定义”错误：

  foo.o: In function `operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, Foo const&)':
  foo.cpp:(.text+0x0): multiple definition of `operator<<(std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >&, Matrix const&)'
  bar.o:bar.cpp:(.text+0x0): first defined here
  

  The foo.hheader 确实包含在不同的类/文件中，但是有一个 ifdef 保护，所以我不明白这一点。

那么我该怎么办呢？

有多种选择：

在标题中声明它，之后Foo，并将其定义为Foo.cpp.

//foo.h
class Foo
{};
std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo );

//foo.cpp
#include "foo.h"
std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
{
    return s;
}

将其定义为friend在类定义里面。

//Foo.h
class Foo
{
   friend std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
   {
      return s;
   }
};

在类定义之外的标头中定义它，并将其标记为inline以防止多重定义。

//Foo.h
class Foo
{
};

inline std::ostream &operator<<( std::ostream &s, Foo const& foo )
{
   return s;
}