如何定义和使用同一个模板的模板类的友元函数？答案

【问题标题】：How to define and use a friend function to a temlate class with the same template?如何定义和使用同一个模板的模板类的友元函数？
【发布时间】：2010-06-15 07:17:36
【问题描述】：

我写了以下代码：

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
class AA
{
  T a;

public:
AA()
{
 a = 7;
}

friend void print(const AA<T> & z);
};

template <class T>
void print(const AA<T> & z)
{
    cout<<"Print: "<<z.a<<endl;
}

void main()
{
AA<int> a;
print<int>(a);
}

并得到以下错误：

error C2248: 'AA<T>::a' : cannot access private member declared in class 'AA<T>'
1>        with
1>        [
1>            T=int
1>        ]
1>        c:\users\narek\documents\visual studio 2008\projects\aaa\aaa\a.cpp(7) : see declaration of 'AA<T>::a'
1>        with
1>        [
1>            T=int
1>        ]
1>        c:\users\narek\documents\visual studio 2008\projects\aaa\aaa\a.cpp(30) : see reference to function template instantiation 'void print<int>(const AA<T> &)' being compiled
1>        with
1>        [
1>            T=int
1>        ]

怎么了？

附：我正在使用 Visual Studio 2008。

【问题讨论】：

标签： c++ function templates friend

【解决方案1】：

问题是当你做类似的事情时

template<class T>
class AA {friend void print(const AA<T>&);};

然后你像这样实例化AA

AA<int> a;

朋友声明将被实例化

friend void print(const AA<int>&);

这是一个非模板函数！这意味着编译器不会将朋友声明与您的print 函数匹配。

解决方案基本上是在AA 之前声明print 并明确告诉编译器您的朋友声明正在谈论模板函数。像这样：

#include <iostream>
using namespace std;

//forward declare AA because print needs it
template<class T>
class AA;

//declare print before AA to make the friend declaration
//match with this function
template<class T>
void print(const AA<T> & z);

template <class T>
class AA
{
        //the <> is needed to make sure the compiler knows we're
        //dealing with a template function here
        friend void print<>(const AA<T> & z);

    public:
        AA() {a = 7;}

    private:
        T a;
};

//implement print
template<class T>
void print(const AA<T> & z)
{
    cout<<"Print: "<<z.a<<endl;
}

int main()
{
    AA<int> a;
    print(a);
}

有趣的是，如果您不在朋友声明中添加<>，会发生什么。您将收到链接器错误。为什么？好吧，因为编译器无法将朋友声明与你的模板print 函数匹配，它会隐式假设一个带有原型的函数

void print(const AA<int>&);

存在。由于我没有为print 的调用显式提供模板参数（这不是必需的，因为编译器应该能够推断出这一点），因此编译器会将此调用与声明为friend 的函数相匹配。这个函数没有实现，因此链接器错误。

【讨论】：

它有效。这么奇怪...！如果函数是友元函数，则意味着它不是类函数。编译器如何“认为”该函数是类的函数？还是说“课内”来表达不同的意思？
原来我的解释并不完全正确。编辑了它，现在应该更清楚了:)
为什么要在AA之前声明打印？我以前为我的班级创建了 frind 函数，并在 .cc 文件中实现了这些函数（在课堂之后）并且它可以工作。为什么现在炸函数应该在AA之前？我的意思是它如何“帮助”编译器？
您也可以在AA 之前转发声明print 函数并在其他地方实现它。我已经编辑了我的答案以显示这一点。
因为编译器需要知道你在谈论一个模板函数。您可以通过在朋友声明中添加 <> 来做到这一点。但是如果你这样做，编译器需要知道模板函数存在。

【解决方案2】：

你也可以在类定义中定义友元函数：

#include <iostream>
using namespace std;

template <class T>
class AA
{
    T a;
  public:
    AA()
    {
      a = 7;
    }

    friend void print(const AA<T> &z)
    {
      cout<<"Print: "<<z.a<<endl;
    }
};

int main()
{
  AA<int> a;
  print(a);
}

【讨论】：