在C++模板类中重载“<<”运算符总是报错

如下所示我想要在类外重载“<<”但会报错无法解析符号(我在main函数中cout了这个类的实例)，如果不在main函数中cout它就正常运行，如果我在类中直接定义也会成功运行，那么正确的声明应该怎样写？

#pragma once
#include <iostream>

// 使用模板定义三维类
template<class T>
class Vector3
{
public:
    // 顶点或向量的其次坐标
    T x, y, z, w;
    // 构造函数
    Vector3();
    Vector3(T x, T y, T z);
    Vector3(T x, T y, T z, T w);
    // 三维+三维=三维
    Vector3<T> operator + (const Vector3<T>& right)const;
    // 三维-三维=三维
    Vector3<T> operator - (const Vector3<T>& right)const;
    // 三维*常数=三维
    Vector3<T> operator * (float value)const;
    // 三维/常数=三维
    Vector3<T> operator / (float value)const;

    // 计算向量的平方
    float SquareMagnitude();
    // 计算向量的长度(即平方根)
    float Magnitude();
    // 标准化向量
    Vector3<T>& Normalize();
    // 向量的点乘
    static float Dot(const Vector3<T>& left, const Vector3<T>& right);
    // 向量的点乘
    float Dot(const Vector3<T>& right);
    // 向量的叉积
    Vector3<T> Cross(const Vector3<T>& left, const Vector3<T>& right);
    
    friend std::ostream& operator << (std::ostream& out, const Vector3<T> s);

};
template<class T>
std::ostream& operator << (std::ostream& out, const Vector3<T> s)
{
    out << "[" << s.x << "," << s.y << "," << s.z << "]" << std::endl;
    return out;
}
template<class T>
Vector3<T>::Vector3()
{
    x = y = z = 0;
    w = 1;
}
template<class T>
Vector3<T>::Vector3(T x, T y, T z)
{
    this->x = x;
    this->y = y;
    this->z = z;
    this->w = 1;// 不传入w默认为三维顶点
}
template<class T>
Vector3<T>::Vector3(T x, T y, T z, T w)
{
    this->x = x;
    this->y = y;
    this->z = z;
    this->w = w;
}
// 三维+三维=三维
template<class T>
Vector3<T> Vector3<T>::operator + (const Vector3<T>& right)const
{
    Vector3<T> res = Vector3<T>(x + right.x, y + right.y, z + right.z);
    return res;
}
// 三维-三维=三维
template<class T>
Vector3<T> Vector3<T>::operator - (const Vector3<T>& right)const
{
    Vector3<T> res = Vector3<T>(x - right.x, y - right.y, z - right.z);
    return res;
}
// 三维*常数=三维
template<class T>
Vector3<T> Vector3<T>::operator * (float value)const
{
    Vector3<T> res = Vector3<T>(x * value, y * value, z * value);
    return res;
}
// 三维/常数=三维
template<class T>
Vector3<T> Vector3<T>::operator / (float value)const
{
    Vector3<T> res = Vector3<T>(x / value, y / value, z / value);
    return res;
}
// 计算向量的平方
template<class T>
float Vector3<T>::SquareMagnitude()
{
    return Dot(*this, *this);
}
// 计算向量的长度(即平方根)
template<class T>
float Vector3<T>::Magnitude()
{
    return sqrt(SquareMagnitude());
}
// 标准化向量
template<class T>
Vector3<T>& Vector3<T>::Normalize()
{
    *this = *this / Magnitude();
    return *this;
}
// 向量的点乘
template<class T>
static float Vector3<T>::Dot(const Vector3<T>& left, const Vector3<T>& right)
{
    return left.x * right.x + left.y * right.y + left.z * right.z;
}
// 向量的点乘
template<class T>
float Vector3<T>::Dot(const Vector3<T>& right)
{
    return x * right.x + y * right.y + z * right.z;
}
// 向量的叉积
template<class T>
Vector3<T> Vector3<T>::Cross(const Vector3<T>& left, const Vector3<T>& right) {
    float valueX = left.y * right.z - left.z * right.y;
    float valueY = left.z * right.x - left.x * right.z;
    float valueZ = left.x * right.y - left.y * right.x;
    Vector3<T> returnValue(valueX, valueY, valueZ);
    return returnValue;
}

• 这有个类似的问题, 你可以参考下: https://ask.csdn.net/questions/7526735
• 我还给你找了一篇非常好的博客，你可以看看是否有帮助，链接：C++ 中使用cout输出小数时，位数的控制方法。
• 除此之外, 这篇博客: c++运算符重载简单讲解 cout输出自定义数据类型中的 以友元函数的形式重载 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
  

• 友元函数的形式，需要额外提供一个操作数：

  • 如果是双目运算符，那么运算的左值是第一个形参，运算的右值第二个形参
  • 如果是单目运算符，那么运算的操作数是第一个形参
  • 必须返回一个新的对象（不是引用，因为c=a+b嘛，当然你也可以根据序求改一下）
• 您还可以看一下 王桂林老师的华为工程师，带你实战C++视频精讲课程中的 Day1王桂林老师原创视频-Cout格式输出，函数重载初步小节, 巩固相关知识点
  

加个 inline 在 实现的地方？