需要前向声明的嵌套类中的友元声明

Question

我正在尝试为具有私有成员的嵌套类编写非侵入式 boost::serialization 例程。不幸的是，我无法说服 g++ 序列化例程是内部类的朋友。似乎 g++ 需要序列化例程的前向声明，而这又需要嵌套类的前向声明，而这又不能在 C++ 中完成。我错过了什么或者这不可能吗？相比之下，clang++ 不需要前向声明，下面的代码也没有问题。下面的代码说明了这个问题：

#include <boost/archive/text_oarchive.hpp>

class Outer;
//class Outer::Inner;   // Not valid C++

namespace boost
{
    namespace serialization
    {
        template <class Archive>
        void serialize(Archive &ar, Outer& outer, const unsigned int version);
        //template <class Archive>
        //void serialize(Archive &ar, Outer::Inner& inner, const unsigned int version); // Cannot be done since forward declaration of nested class not possible.
    }
}

class Outer
{
    class Inner
    {
        int member_{42};

        template <class Archive>
        friend void boost::serialization::serialize(Archive &ar, Outer::Inner &inner, const unsigned int version);  // This does not work with gcc since the compiler seems to expect a forward declaration, which cannot be done (see above).
    };

    Inner inner_;

    template <class Archive>
    friend void boost::serialization::serialize(Archive &ar, Outer &outer, const unsigned int version);
    template <class Archive>
    friend void boost::serialization::serialize(Archive &ar, Inner &inner, const unsigned int version);
};

namespace boost
{
    namespace serialization
    {
        template <class Archive>
        void serialize(Archive &ar, Outer& outer, const unsigned int version)
        {
            ar & outer.inner_;
        }

        template <class Archive>
        void serialize(Archive &ar, Outer::Inner& inner, const unsigned int version)
        {
            ar & inner.member_;
        }
    }
}

int main()
{
    Outer outer;

    boost::archive::text_oarchive(std::cout) << outer;
}

使用-std=c++11 和-lboost_serialization 编译。使用 g++ 编译会抱怨 member_ 是私有的，即使存在朋友声明。 g++ 拒绝内部类中的朋友声明是否正确？

Answer 1

[dcl.meaning]/1:

当declarator-id合格时，该声明应参考 先前声明的类或命名空间的成员， 限定符指（或者，在命名空间的情况下，指 该命名空间的内联命名空间集 ([namespace.def])) 或 其专业化； [...]。

换句话说，具有限定名称的声明（包括朋友声明）必须引用先前声明的内容。所以 GCC 在拒绝代码方面是正确的，但它应该更早地拒绝它，而且诊断相当混乱。 （请注意，如果被加好友的对象是以前未声明的普通函数而不是模板，它会当场拒绝它。）

此外，要求好友访问首先破坏了非侵入式序列化这一点（即允许您在不更改其定义的情况下序列化一个类）。