關於類模板的友元函數

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http://blog.sina.com.cn/s/blog_69dd1a090101fc59.html

問題始於學習數據結構，本身編寫一個單鏈表，其中用到了重載輸出運算符<<，我寫的大約這樣：

1 template <class T> class List{
2     friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist);
3     //……
4 };

用vs2008可編譯，但沒法連接：沒法解析的外部符號……

後來上網查改成

1 template <class T> class List{
2     friend std::ostream& operator <<  <>(std::ostream& os,const List<T>& slist);
3     //……
4 };

 

就能夠了。不知因此然，查了下《C++ Primer》才弄明白。

在類模板中能夠出現三種友元聲明：
（1）普通非模板類或函數的友元聲明，將友元關係授予明確指定的類或函數。
（2）類模板或函數模板的友元聲明，授予對友元全部實例的訪問權。
（3）只授予對類模板或函數模板的特定實例的訪問權的友元聲明。

要注意的是，友元函數並不是成員函數，是改變了它對類成員的訪問權限。

（1）沒有什麼好說的，如：

1 template<class T>
2 
3 class A{
4 
5    friend void fun();
6 
7 //...
8 
9 };

 

此例中fun可訪問A任意類實例中的私有和保護成員

（2）

 1 template<class T>
 2 
 3 class A{
 4 
 5   template<class T>
 6 
 7    friend void fun(T u);
 8 
 9 //...
10 
11 };

 

這時友元使用與類不一樣的模板形參，T能夠是任意合法標誌符，友元函數能夠訪問A類的任何類實例的數據，即不論A的形參是int，double或其餘均可以。

（3）

1 template<class T>
2 
3 class A{
4 
5    friend void fun<T>(T u);
6 
7 //...
8 
9 };

 

此時fun只有訪問類中特定實例的數據。換句話說，此時具備相同模板實參的fun函數與A類纔是友元關係。即假如調用fun時其模板實參爲int，則它只具備A<int>的訪問權限。固然friend void fun<T>(T u);中<>中的T能夠是任意類型，好比int，double等

回到原問題，按（3）可改成：

template <class T> class List{
    friend std::ostream& operator << <T>(std::ostream& os,const List<T>& slist);
    //……
};

 

按（2）可改成：

1 template <class T> class List{
2 
3     template <class T>
4     friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist);
5     //……
6 };

 

在這裏其實二者實現的最終效果同樣的，由於調用輸出運算符時須要訪問的類實例的對象是它自己，因此形參T在第一種改法中必定匹配。