C++ 17 友元函数声明和内联命名空间

Question

考虑以下程序

#include <iostream>

namespace N1
{
    inline namespace N2
    {
        class A
        {
        public:
            friend void f( const A & );
        private:
            int x = 10;
        };

        //void f( const A & );
    }

    void N2::f( const A &a ) { std::cout << a.x << '\n'; }
}

int main()
{
    using namespace N1;

    A a;

    f( a );
}    

根据 C++ 17 标准（10.3.1.2 命名空间成员定义）

3 如果非本地类中的友元声明首先声明了一个类， 函数、类模板或函数模板97 朋友是成员 最里面的封闭命名空间。朋友声明不 本身使名称对非限定查找（6.4.1）可见或 合格的查找 (6.4.3)。

所以友元函数的名称在命名空间 N2 中是不可见的。所以它在命名空间 N1 中也应该是不可见的。

但是，clang HEAD 10.0.0 编译和执行代码时不会发出警告。

编译器gcc HEAD 10.0.0 20191发出警告

prog.cc:18:10: warning: 'void N1::N2::f(const N1::N2::A&)' has not been declared within 'N1::N2'
   18 |     void N2::f( const A &a ) { std::cout << a.x << '\n'; }
      |          ^~
prog.cc:10:25: note: only here as a 'friend'
   10 |             friend void f( const A & );
      |                         ^

但是运行程序并输出正确的结果。

Visual C++ 2019 也成功编译了代码，没有警告，程序输出了预期的结果。

是否存在三个编译器的错误，因为名称 f 是不可见的，所以封闭命名空间中友元函数 f 的定义不正确？

Answer 1

正如我在评论中提到的，f 的函数体和参数并不真正相关，因为问题仅与 N2::f 的名称查找有关。删除它们后，命名空间N2 是否为inline 也无关紧要。在这两种情况下，所有编译器的行为方式都相同。

GCC 发出警告，但在N2::f 的定义上给出了-pedantic-errors 的硬错误。 MSVC 和 Clang 总是接受没有诊断的代码。

我认为你是对的，函数定义声明器中的措辞 N2::f 应该通过限定名称查找规则进行查找，如果没有 f 的干预声明，它不应该找到 friend 声明N2 的作用域，不使用限定名。

但是，defect report 1477 似乎有意使这种名称空间外的定义格式正确。

在公开的CWG issue 1900 中提出了这个问题，并且问题描述还得出结论，标准的规范性文本不允许定义。正如您所观察到的，它还指出存在实现差异。

对于 Clang，有一个关于类似案例 here 的错误报告。