如何在命名空间中声明一个以内部类作为参数的友元函数？

Question

考虑这段代码：

namespace foo {}

class A
{
   class B
   {
   };

   friend int foo::bar( B& );
};

namespace foo
{
   int bar( A::B& )
   {
   }
}

G++ 4.4.3 告诉我：

friendfun-innerclass.cpp:21: 错误：'int foo::bar(A::B&)' 应该有 已在 'foo' 内声明

但我无法

namespace foo
{
   int bar( A::B& );
}

在类 A 定义之前声明：，因为 A::B 尚未声明。显然，我不能声明“class A::B”，要声明类 BI 必须给出类 A 的定义，并且据我所知，“friend”声明必须位于类 A 的定义内

。对我来说奇怪的是，如果我从命名空间 foo 中取出函数“bar()”，一切都会正常。对我来说，在命名空间内或不在命名空间内的函数会改变编译器是否接受类中的友元函数声明，这似乎违反直觉。

有谁知道如何正确构建所有声明等以使其发挥作用？

Answer 1

无法按照您想要的方式完成，因为您必须转发声明嵌套类（你不能），以便为 foo::bar 提供原型。

作为解决这个问题的第一次尝试，我可能会求助于将 foo::bar 制作为函数模板。这样，编译器将在知道 A 和 B 后解析类型。

测试线束：

namespace foo
{
    template<class B> int bar(B&);
};

class A
{
   class B
   {
       template<class B> friend int foo::bar( B& );
       int n_;
   public:
       B() : n_(42) {}
   };

public:
    B b_;
};

template<class B> int foo::bar(B& b)
{
    return b.n_;
}

int main()
{
    A a;
    foo::bar(a.b_);
}

Answer 2

我相信您需要 ::foo::bar。

Answer 3

你不能，因为你不能前向声明内部类。

这就是你将要得到的结束。

namespace foo {
    class A_B;
    int bar(A_B &);
}

struct A
{
   class B
   {
   };

   friend int foo :: bar (A_B&);
};

namespace foo
{
   struct A_B : public A :: B {
     // constructors, delegated if you're C++11 :-)
   };

   int bar (A_B &)
   {
   }
}

您失去了 A::B 的私有性，但如果您仔细想想，这是有道理的，否则您将无法实现 foo::bar。

Answer 4

看起来你做不到。你可以做的是向前声明一个带有静态成员的类，并且该类获得友谊。但任何时候你使用友谊时，至少要再看看你的设计并问自己为什么。可能没问题，或者可能有更好的答案。

namespace foo { class bar; }

class A
{
   class B
   {
   };

   friend class ::foo::bar;
};

namespace foo
{
   class bar
   {
   public:
      static int run_bar( A::B& )
      {
      }
   };
}

Answer 5

您不能这样做，因为无法编写 A::B 的前向声明，因此无法前向声明 foo(A::B&)。

但是，您可以使用称为“友元名称注入”的技巧在类定义中声明（并可能定义）友元函数。这样，您就可以在没有命名空间限定符的情况下调用该友元函数（例如 bar(b) 而不是 foo::bar(b)），并且参数相关的查找将成功解析称呼：

struct A
{
    struct B {};

    friend int bar(B&) { // inject bar() into the outer namespace
        // implementation here
    }
};

namespace foo
{
   int foo()
   {
       A::B b;
       return bar(b); // it calls bar(B&) declared in A
   }
}