将未定义的类作为朋友，稍后再定义

Question

结交不知名的朋友

template<typename T>
class List
{
protected:

    class a {
        int x;
        int y;
    private:
        friend class b;  // <------------ Why this is not an error? 
    };

    template <typename U > class b {  //If that is not a error this should be an error
        int z;
        U y;
    };

    public:
        List() {
            a* ptr = (a *)new unsigned char[sizeof(a)];
        }
};

int main() {
    List<int>  mylist;
}

请通过此链接，我的问题是代码中的 cmets。 我正试图让另一个班级成为我班的朋友。但是那个班在交朋友的时候是不知道的。允许它的 C++ 规则是什么。 后来我以与朋友声明不兼容的方式定义了该类。为什么不抛出错误。 谢谢

Answer 1

是的，您的代码无效！这是一个有趣的展示模板如何以微妙的方式改变代码的含义。以下代码是有效的：

class List
{
public:
    class a {
        typedef int type;
        friend class b; // that's fine!
    };

    template <typename U > class b;
};

class b {
  List::a::type an_int; // allowed to access private member
};

标准在 7.3.1.2/3 表示

如果非本地类中的友元声明首先声明了一个类或函数83) 友元类或函数是最内层封闭命名空间的成员。

什么时候是“第一个声明的类”？那里也是这么说的

当查找声明为友元的类或函数的先前声明时，并且当友元类或函数的名称既不是限定名称也不是模板 ID 时，最内层封闭命名空间范围之外的范围不是考虑。

“b 类”的查找从 7.1.5.3/2 委托给 3.4.4，后者又委托给 3.4/7 的非限定名称查找。现在所有的问题是模板名称“b”在友元声明类 a 中是否可见。如果不是，则找不到该名称，并且友元声明将引用全局范围内的新声明类。 3.3.6/1关于它的范围说

在类中声明的名称的潜在范围不仅包括以下声明区域 名称的声明符，还包括所有函数体、默认参数和构造函数 ctor- 该类中的初始化程序（包括嵌套类中的此类内容）。

忽略一些会使该措辞不适用于此处的迂腐点（这是一个缺陷，但在该段落的 C++0x 版本中已修复，这也使这更易于阅读），此列表不包括朋友声明作为该模板名称可见的区域。

然而，朋友是在类模板的成员类中声明的。当成员类被实例化不同时，查找应用 - 查找在类模板中声明的朋友名称！标准说

Friend 类或函数可以在类模板中声明。当一个模板被实例化时， 其朋友的名称被视为在其实例化时已明确声明了特化。

所以下面的代码是无效的：

template<typename T>
class List
{
public:
    class a {
        typedef int type;
        friend class b; // that's fine!
    };

    template <typename U > class b;
};

// POI
List<int>::a x; 

当这导致 List<int>::a 被隐式实例化时，名称 a 会在“// POI”处查找，就好像已经声明了一个显式的特化。在这种情况下，模板List::b 已经被声明，这个查找将命中它并发出错误，因为它是一个模板而不是一个非模板类。

Answer 2

//运行这个-它现在会为你编译

template <typename U > class b; //<----- forward declaration

template<typename T>
class List
{
protected:


        class a {
        int x;
        int y;
        private:
          friend class b<T>;  // <------------ Add <T>
        };
        template <typename U > class b { 
          int z;
          U y;
        };

        public:
        List() {
          a* ptr = (a *)new unsigned char[sizeof(a)];
        }
};

int main() {
    List<int>  mylist;

}

Answer 3

代码格式错误，Comeau 拒绝它并给出以下错误

error: invalid redeclaration of type name "b" (declared at
      line 11)

我认为这是 g++ 中的一个错误。英特尔 C++ 也拒绝它。您可以通过在A 上方定义类B 来修复代码。

template <typename U > class b { 
        int z;
        U y;
};
class a {
        int x;
        int y;
    private:
        friend class b<T>;  
};