C ++模板如何重载运算符和访问私有属性

Question

我目前正在尝试实现一个简单的基于模板的链表，该链表采用 C++11 中的通用键/值对。元素应由 += 运算符添加到列表中。代码如下所示：

列表

// Forward declarations
template<typename K, typename V>
class list;

template<typename K, typename V>
list<K, V> &operator+=(list<K, V> &list, const std::tuple<K, V> ele) {
    if (!list.head) {
        // list is empty
        list.head = new element(ele, nullptr);
    }

    return list;
};

// Class definition
template<typename K, typename V>
class list {
private:
    struct element {
        const K key;
        const V value;
        element *next;

        element(const std::tuple<K, V> tuple, element *ele) :
                key(std::get<0>(tuple)),
                value(std::get<1>(tuple)),
                next(ele) { }
    };

    element *head = nullptr;

public:
    friend list<K, V> &operator+=<>(list<K, V> &list, const std::tuple<K, V> ele);
};

我无法编译它。我是否必须将运算符的实现放入前向声明或类本身？如果我把它放在前向声明中，就像在 sn-p 中一样，我似乎不能使用“list.head = new element(ele, nullptr);”。错误：“元素”之前的预期类型说明符

如果我把它放到类本身中，即使它是朋友，我也无法访问 list.head。

Answer 1

你应该在类模板定义之前（在前向声明之后）留下函数模板的声明，告诉编译器在朋友声明中指定的operator+=是一个模板。以后再定义。例如

// Forward declarations
template<typename K, typename V>
class list;

// declaration of function template
template<typename K, typename V>
list<K, V> &operator+=(list<K, V> &l, const std::tuple<K, V> ele);

// Class definition
template<typename K, typename V>
class list {
    ...
    friend list<K, V> &operator+=<>(list<K, V> &l, const std::tuple<K, V> ele);
};

// definition of function template
template<typename K, typename V>
list<K, V> &operator+=(list<K, V> &l, const std::tuple<K, V> ele) {
    if (!l.head) {
        // list is empty
        l.head = new typename list<K, V>::element(ele, nullptr);
    }

    return l;
}

PS：

1. 不要将参数命名为list，与类模板名称list冲突。

2. element 是一个嵌套结构，在operator+= 中你应该像typename list<K, V>::element 一样指定它。

3. 使用名称 list（与 std::list 相同）不是一个好主意。

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