在类声明中定义友元函数答案

【问题标题】：Defining friend function inside class declaration在类声明中定义友元函数
【发布时间】：2020-08-07 07:34:51
【问题描述】：

我发现友元函数可以在类声明中定义。由于类声明没有提供它的主体，我对它的含义有点困惑，一般来说它只是class A;。

Friend 函数可以在类中定义（给定一个函数体）声明。这些函数是内联函数，和成员一样内联函数它们的行为就好像它们是立即定义的在看到所有类成员之后但在类范围之前关闭（类声明的结尾）。友函数是在类声明中定义在封闭的范围内类。

来源：https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/cpp/friend-cpp?view=vs-2019

【问题讨论】：

我的猜测是这只是一个错误，它们的意思是“在一个类定义中”
cppreference 似乎说class A; 是一个前向声明，而class A { /* ... */ } 也将是一个声明（它将声明类的成员）。 stackoverflow.com/a/1410632 似乎不同意。我以为所有的定义也是声明。

标签： c++ class friend-function function-definition

【解决方案1】：

意思是

class A
{
public:
    friend std::ostream& operator << (std::ostream& os, const A&a)
    {
        return os << a.m1 << a.m2;
    }
};

等价于

class A
{
public:
    friend std::ostream& operator << (std::ostream& os, const A&a);
};

inline std::ostream& operator << (std::ostream& os, const A&a)
{
    return os << a.m1 << a.m2;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

一个类声明可以同时是一个类定义。

您不能将友元函数定义放在未定义的类中。

考虑到如果没有在授予友谊的类之外声明这样的朋友函数，那么它是不可见的。它只能通过参数依赖名称查找来找到。

这是一个演示程序。

#include <iostream>

class A
{
private:
    int x;

public:
    A( int x ) : x ( x ) {}
    operator int() const { return x; }
    friend void f( const A &a )
    {
        std::cout << "a.x = " << a.x << '\n';
    }
};

void f( int x )
{
    std::cout << "x = " << x << '\n';
}

int main() 
{
    f( A( 10 ) );
    ( f )( A( 20 ) );

    return 0;
}

程序输出是

a.x = 10
x = 20

在本次通话中

f( A( 10 ) );

友元函数的名称是由于参数依赖查找而找到的。

在本次通话中

( f )( A( 20 ) );

将函数名括在括号中会关闭参数依赖查找并调用非友元函数。

或者你可以使用一个合格的函数名，比如

::f( A( 20 ) );

在这种情况下，ADL 也将不起作用，并且将调用非好友函数。

还要记住，类中定义的友元函数在类的词法范围内。这意味着它可以使用类成员的名称。在类外定义的友元函数不在类的词法范围内。

【讨论】：