隐藏的朋友：声明和定义答案

【问题标题】：Hidden friends: declarations and definitions隐藏的朋友：声明和定义
【发布时间】：2019-06-27 16:57:47
【问题描述】：

在他最近的blog postAnthony Williams 中谈到了隐藏的朋友。如果我理解正确的话，主要思想是在某些情况下，ADL 无法找到声明为友元的函数。简单例子：

namespace N {
    struct A {
        friend void foo(A) { }
    };

    struct B {
        operator A();
    };

    // (*)
    void bar(A) { }
}

void func() {
    N::A a;
    bar(a);   // OK, bar is found via ADL
    foo(a);   // OK, foo is found via ADL

    N::B b;
    bar(b);   // OK, bar is found via ADL
    foo(b);   // NOT OK, foo cannot be found
}

在博文中的所有示例中，友元函数都是在类中定义的。是否可以声明一个友元函数，然后稍后在(*) 处定义它，以便它保持隐藏？看起来隐藏的朋友只能在类范围（或另一个编译单元）中定义。

【问题讨论】：

如你所说。它们必须在类范围内或在另一个编译单元中，因此您可以将它们放在源文件中，但是在该源文件中您无法享受隐藏朋友功能的好处，只有其他源文件可以。这就是为什么总是内联更好。整个技巧围绕着唯一可用的声明是在类范围内的声明，外部定义将是在类范围之外破坏效果的第二个声明。
如果你想隐藏一个隐藏朋友的实现，那么只需将它转发给一个私有成员函数，然后将那个实现放在你想要的任何地方。

标签： c++ friend argument-dependent-lookup

【解决方案1】：

隐藏的朋友需要完全内联定义，即在类的定义内。是的，如果您在其他地方定义朋友，其中定义可能导致命名空间可见性，它将打破基于隐藏朋友的限制，仅通过 ADL 搜索找到匹配，因此成为重载解决方案的候选者。

WG21 recommendations 中的更多内容用于指定隐藏的朋友，注意到隐藏的朋友是完全内联定义的，就像在这个 sn-p 中一样：

#include <ostream>
#include <compare>
class C  {
    friend ostream& operator << ( ostream&, C const& )  {}
    friend auto   operator <=>( C const&, C const& )  = default;
};

【讨论】：

【解决方案2】：

隐藏的朋友可以定义异常，但他们不会隐藏在那个TU中。例如，考虑这个标题：

class A {
    // this is hidden friend defined inline
    friend int operator+(A, int) { return 0; }
    // this is hidden friend defined out of line
    friend int operator+(int, A);
    // not a hidden friend (see below)
    friend int operator+(A, A);
};
int operator+(A, A); // this is no longer hidden friend in any TU

然后是一个单独的 cpp 文件：

#include "a.hpp"

// This is not a hidden friend in this TU, but is in other TUs.
int A::operator+(int, A) {
    return 2;
}

当您的运算符/ADL 自定义点依赖于其他大型标头的实施时，这样做很有用。

【讨论】：