在模板类中编写友元函数声明的正确方法是什么？答案

【问题标题】：What is the right way to write friend function declarations in template class?在模板类中编写友元函数声明的正确方法是什么？
【发布时间】：2017-09-27 12:08:25
【问题描述】：

我正在尝试编写自己的向量模板类，但是在编写友元函数声明时遇到了一些问题。

一开始我是这样写的：

template <typename T, typename Alloc = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    friend bool operator==(const vector<T, Alloc>&, const vector<T, Alloc>&);
};

但是编译器报告了我声明了一个非模板函数的警告。所以我把朋友声明改成这样：

template <typename T, typename Alloc = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    template <typename E, typename F>
    friend bool operator==(const vector<E, F>&, const vector<E, F>&);
};

到目前为止一切都很好，但我认为仍然存在问题。如果我这样写，我会创建所有operator== 函数，它们将两个模板参数作为它的友元函数。例如，operator==(const vector<int>&, const vector<int>&) 和 operator==(const vector<double>&, const vector<double>&) 都是 vector<int> 的好友函数。

在模板类中编写友元函数的正确方法是什么？

【问题讨论】：

标签： c++ templates vector friend

【解决方案1】：

好友非模板函数

但是编译器报告了一个警告，我声明了一个非模板函数。

是的，您在类定义中声明了一个非模板函数。这意味着如果您在类定义之外定义它，则必须将其定义为非模板函数，并且对于所有可能的实例化，例如：

bool operator==(const vector<int>& v1, const vector<int>& v2)
{
    ...
}
bool operator==(const vector<char>& v1, const vector<char>& v2)
{
    ...
}

这很难看，你可以在类定义中定义它

template <typename T, typename Alloc = std::allocator<T>>
class vector {
public:
    friend bool operator==(const vector<T, Alloc>&, const vector<T, Alloc>&) {
        ...
    }
};

好友功能模板

如果你想将其定义为模板函数，并限制友谊范围，你可以

// forward declaration
template <typename T, typename Alloc>
class vector;

// forward declaration
template <typename T, typename Alloc>
bool operator==(const vector<T, Alloc>& v1, const vector<T, Alloc>& v2);

template <typename T, typename Alloc = std::allocator<T>>
class vector {
private:
    int i;
public:
    // only the instantiation of operator== with template parameter type of current T and Alloc becomes friend
    friend bool operator==<>(const vector<T, Alloc>& v1, const vector<T, Alloc>& v2);
};

template <typename T, typename Alloc = std::allocator<T>>
bool operator==(const vector<T, Alloc>& v1, const vector<T, Alloc>& v2)
{
    ...
}

那么，对于vector<int>，只有bool operator==(const vector<int>&, const vector<int>&) 是友元，其他实例如bool operator==(const vector<double>&, const vector<double>&) 不是。

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