将 Friend 设为模板类的构造函数

Question

最近我开始使用模板。 我只是转储一个编译错误。

我有一个类模板Foo，它采用布尔值B 作为模板参数。 我想交朋友，在 Foo 的实例中，模板参数为 b，Foo 的另一个实例的构造函数，参数为 !b，代码如下：

template<bool B>
class Foo
{
public:
    Foo(Foo<!B>&);
private:
    friend Foo<!B>::Foo(Foo<B>&);
};

编译器返回这些错误：

test.cpp:22:18: error: C++ requires a type specifier for all declarations
        friend Foo<!B>::Foo(Foo<B>&);
        ~~~~~~          ^
test.cpp:22:18: error: constructor cannot have a return type
        friend Foo<!B>::Foo(Foo<B>&);
                        ^~~
2 errors generated.

我使用以下命令编译它：Windows 上的clang++ -std=c++11 foo.cpp。

我真的不明白如何使它工作，感谢任何帮助了解问题所在。

Answer 1

我在评论别人的回答，他们让我把我的分析贴在这里。

我认为您的情况是有问题的，因为Foo<true> 对Foo<false> 的成员函数有一个朋友声明，而该声明又引用了Foo<true> 的成员函数。虽然成员分别在成员函数之前声明，但编译器不支持这种循环引用。 GCC 在实例化时抱怨

main.cpp: In instantiation of 'class Foo<false>':
main.cpp:9:12:   required from 'class Foo<true>'
main.cpp:15:49:   required from here
main.cpp:9:12: error: invalid use of incomplete type 'class Foo<true>'
    friend Foo<!B>::Foo(Foo<B>&);

这个错误信息有点令人困惑，因为它表明不完整的类型不能与:: 一起使用，这是错误的。正在定义的类可以与:: 一起使用，即使它还不完整。然而，被实例化的类被 GCC 处理的方式与被定义的类不同，并且显然 GCC 不支持以限定名称引用正在被实例化的类。

我们有一个关于这种循环引用的 DR，http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_active.html#287 这似乎使这合法化，但正如最后的声明所指出的，“这需要工作”，所以 GCC 有权拒绝你的代码，我想说。为了增加这种混淆，我们还有一个明确的规则用于友元函数声明中使用的名称，DR287 中没有提到它，它的“好像”会使你的代码格式错误，因为Foo<!B> 的实例化点是在 Foo<B> 的实例化点之前，除非我们应用 DR287 中的规则，否则看不到 Foo<B> 的构造函数声明。

Friend 类或函数可以在类模板中声明。当一个模板被实例化时，它的朋友的名字被视为在它的实例化点已经显式声明了特化

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除此之外，还有另一个问题：Foo<!B>::Foo(Foo<B>&); 指的是构造函数吗？如果它引用注入的类名，则它是对构造函数的引用，然后编译器必须将其视为这些上下文中的构造函数。所以编译器必须解析Foo<!B>::Foo。但是Foo<!B> 是一个依赖类型，所以编译器无法查看它来决定它是什么类型的名称（记住struct A { int A; } 是允许的，编译器必须验证它不在这种情况下）。我认为由于这些原因，cland 无法解析您的模板，因为它对 friend Foo<!B>::Foo(Foo<B>&) 的含义感到困惑。

我相信模板本身（不考虑实例化问题）应该是格式良好的，因为编译器可能只是延迟Foo<!B>::Foo 的查找并将其视为它实际上是的非类型（构造函数）。