如何组织包含模板和朋友混合的类？

Question

我有两个 C++ 类：

1. 第一个类包含一个指向第二个类的指针，并具有通过指针调用第二个类的公共方法的模板函数。由于是模板，该函数已在类声明中定义。
2. 第二类允许第一类通过友谊机制访问其私有成员。

鉴于此，我的问题是：如何组织这种情况下的源/标头/前向声明？ 无论我尝试了什么，它都无法编译为目标文件。

一个序列是这样的：

class Class2;

class Class1
{
        Class2 * c2;
public:
        template<typename T> T DoSomething(T& X)
        {
                c2->Func();
                return X;
        };

        void FuncFromClass1();

};

class Class2
{
        int data;
public:
        Class2() : data(0) {};
        void Func();
        friend void Class1::FuncFromClass1();
};

void Class2::Func()
{
        int i;
}

void Class1::FuncFromClass1()
{
        int j;
        c2 = new Class2;
        c2->data = 1;
}

吠叫invalid use of incomplete type ‘class Class2’，因为它无法识别c2->Func();。 另一个是：

class Class1;

class Class2
{
        int data;
public:
        Class2() : data(0) {};
        void Func();
        friend void Class1::FuncFromClass1();
};

class Class1
{
        Class2 * c2;
public:
        template<typename T> T DoSomething(T& X)
        {
                c2->Func();
                return X;
        };

        void FuncFromClass1();

}; 

void Class2::Func()
{
        int i;
}

void Class1::FuncFromClass1()
{
        int j;
        c2 = new Class2;
        c2->data = 1;
}

无法识别friend void Class1::FuncFromClass1();。

编译尝试为g++ -c -std=c++11 -Wall test.cpp。

请注意，如果可能的话，我宁愿不将 Class1 设为完整的朋友，而只想将其中一个方法作为 Class2 的朋友。

此外，我还没有在 Windows 的 Visual Studio 中尝试过完全相同的示例，但看到了完全同构的情况，就像所描述的那样（在一个更大的项目中），据我记得没有来自 VS 的投诉。是g++独有的吗？

Answer 1

将成员函数模板的实现移动到Class2 的定义已知的位置。

class Class2;

class Class1
{
   private:
      Class2 * c2;
   public:

      // Delcare, don't define
      template<typename T> T DoSomething(T& X);

      void FuncFromClass1();

};

class Class2
{
   private:
      int data;
   public:
      Class2() : data(0) {};
      void Func();
      friend void Class1::FuncFromClass1();
};

// Define
template<typename T>
T Class1::DoSomething(T& X)
{
   c2->Func();
   return X;
};

请注意，如果两个类都定义在一个 .h 文件中，则建议的解决方案很简单。如果这些类是在单独的 .h 文件中定义的，事情会变得有点复杂。您必须确保在要使用 Class1::DoSomething() 的每个 .cpp 文件中定义 Class1::DoSomething() 的 .h 文件是 #included。