C++中模板类使用友元模板函…

最新推荐文章于 2023-06-03 11:44:32 发布

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本文详细介绍了在C++中如何为模板类定义友元函数，并提供了三种友元声明方式的具体示例，包括普通非模板类或函数的友元声明、类模板或函数模板的友元声明以及特定实例的友元声明。

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原文地址：C++中模板类使用友元模板函数 作者：浅浅的

问题始于学习数据结构，自己编写一个单链表，其中用到了重载输出运算符<<，我写的大约这样：

template <class T> class List{
friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist);
//……
};用vs2008可编译，但无法链接：无法解析的外部符号……

后来上网查改为template <class T> class List{
friend std::ostream& operator << <>(std::ostream& os,const List<T>& slist);
//……
};

就可以了。不知所以然，查了下《C++ Primer》才弄明白。

好了，进入正题：

在类模板中可以出现三种友元声明：
（1）普通非模板类或函数的友元声明，将友元关系授予明确指定的类或函数。
（2）类模板或函数模板的友元声明，授予对友元所有实例的访问权。
（3）只授予对类模板或函数模板的特定实例的访问权的友元声明。

要注意的是，友元函数并非成员函数，是改变了它对类成员的访问权限。

（1）没有什么好说的，如：

template<class T>

class A{

friend void fun();

//...

};
此例中fun可访问A任意类实例中的私有和保护成员

（2）

template<class T>

class A{

template<class T>

friend void fun(T u);

//...

};

这时友元使用与类不同的模板形参，T可以是任意合法标志符，友元函数可以访问A类的任何类实例的数据，即不论A的形参是int，double或其他都可以。

（3）

template<class T>

class A{

friend void fun<T>(T u);

//...

};

此时fun只有访问类中特定实例的数据。换句话说，此时具有相同模板实参的fun函数与A类才是友元关系。即假如调用fun时其模板实参为int，则它只具有A<int>的访问权限。当然friend void fun<T>(T u);中<>中的T可以是任意类型，比如int，double等

回到原问题，按（3）可改为：
template <class T> class List{
friend std::ostream& operator << <T>(std::ostream& os,const List<T>& slist);
//……
};

按（2）可改为：

template <class T> class List{

    template <class T>
    friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist);
    //……
};
在这里其实两者实现的最终效果一样的，因为调用输出运算符时需要访问的类实例的对象是它本身，所以形参T在第一种改法中一定匹配。