类模板与模板类朋友，这里到底发生了什么？答案

【问题标题】：Class template with template class friend, what's really going on here?类模板与模板类朋友，这里到底发生了什么？
【发布时间】：2012-02-16 13:26:05
【问题描述】：

假设我正在为二叉树创建一个类BT，并且我有一个描述树元素的类BE，类似于

template<class T> class BE {
    T *data;
    BE *l, *r;
public:
...
    template<class U> friend class BT;
};

template<class T> class BT {
    BE<T> *root;
public:
...
private:
...
};

这似乎有效；但是我对下面发生的事情有疑问。

我最初试图将朋友声明为

template<class T> friend class BT;

但是这里似乎有必要使用U（或T 以外的其他东西），这是为什么呢？这是否暗示任何特定的BT 是任何特定BE 类的朋友？

关于模板和朋友的 IBM 页面提供了函数但没有类的不同类型朋友关系的示例（并且猜测语法尚未收敛到解决方案上）。我更愿意了解如何为我希望定义的朋友关系类型获得正确的规范。

【问题讨论】：

标签： c++ class templates

【解决方案1】：

template<class T> class BE{
  template<class T> friend class BT;
};

不允许，因为模板参数不能相互影响。嵌套模板必须具有不同的模板参数名称。

template<typename T>
struct foo {
  template<typename U>
  friend class bar;
};

这意味着bar 是foo 的朋友，无论bar 的模板参数如何。 bar<char>、bar<int>、bar<float> 和任何其他 bar 将成为 foo<char> 的朋友。

template<typename T>
struct foo {
  friend class bar<T>;
};

这意味着当bar 的模板参数匹配foo 时，bar 是foo 的朋友。只有bar<char> 会成为foo<char> 的朋友。

在您的情况下，friend class bar<T>; 应该就足够了。

【讨论】：

我的代码友元类 BT 中的这种构造会为友元行错误抛出一个错误：'BT' 不是模板，即使它后来被声明为模板 class BT { 。 .. }
所以秘密是我需要转发声明BT才能使用朋友类BT; BE 中的行，但不用于模板朋友类 BT;。感谢您的帮助！
更具体地说：你必须在BE的定义之前转发声明template<typename T> class BT;，然后在inside类中使用friend class BT<T>;是。

【解决方案2】：

为了和另一个同类型的结构体交朋友：

#include <iostream>

template<typename T_>
struct Foo
{
    // Without this next line source.value_ later would be inaccessible.
    template<typename> friend struct Foo;

    Foo(T_ value) : value_(value) {}

    template <typename AltT>
    void display(AltT &&source) const
    {
        std::cout << "My value is " << value_ << " and my friend's value is " << source.value_ << ".\n";
    }

protected:
    T_ value_;
};

int main()
{
    Foo<int> foo1(5);
    Foo<std::string> foo2("banana");

    foo1.display(foo2);

    return 0;
}

输出如下：

My value is 5 and my friend's value is banana.

在template<typename> friend struct Foo;中你不应该在typename/class之后写T，否则会导致模板参数阴影错误。

【讨论】：

正是我想要的！ ;)

【解决方案3】：

不必为参数命名，因此重构时故障点更少：

     template <typename _KeyT, typename _ValueT> class hash_map_iterator{
       template <typename, typename, int> friend class hash_map;
       ...

【讨论】：

【解决方案4】：

在我的情况下，这个解决方案可以正常工作：

template <typename T>
class DerivedClass1 : public BaseClass1 {
  template<class T> friend class DerivedClass2;
private:
 int a;
};

template <typename T>
class DerivedClass2 : public BaseClass1 {
  void method() { this->i;}
};

希望对你有所帮助。

【讨论】：

当您隐藏模板参数并且不使用 DerivedClass2 的朋友访问 DerivedClass1 时，该解决方案应该如何正常工作？