未定义的模板化extern全局变量为何可正常编译链接？

这种情况是C++链接器优化结合模板特性导致的，核心原因如下：

1. 空类对象的内存特性
   Foo<true>是模板类的特化实例，该类没有任何非静态成员变量，属于空类。空类对象的大小通常为1（用于区分不同对象的地址），但如果代码中没有任何操作需要访问该对象的内存（比如取地址&global_foo、读写成员变量），链接器不会强制要求变量必须有定义。

2. 非虚成员函数的调用机制
   代码中对global_foo的唯一使用是调用其operator<<非虚成员函数。对于非虚成员函数，编译器在编译期就能确定函数地址，调用逻辑等价于Foo<true>::operator<<(global_foo, something)——这里只需要确认global_foo是Foo<true>类型的左值，不需要访问该变量的实际内存内容，因此链接器不会检查变量的定义是否存在。

3. ODR（单定义规则）的宽松判定
   ODR要求被"使用"的实体必须有且仅有一个定义，但链接层面的"使用"定义为：是否需要获取该实体的地址或访问其内容。此场景中global_foo既未被取地址，也未被读写内存，不属于链接层面需要检查定义的"使用"范畴，因此链接器不会报错。

总结：这种情况是合法的，属于C++链接器针对无状态对象+非虚成员函数调用场景的优化行为。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bremen_matt