C++类，友元运算符与外部运算符有什么区别

Question

当我们在类中定义运算符函数时，我们也在类中定义了它，那么该函数就不是类的一部分。

但当该函数位于类外部并且我们将其声明为类内部的友元但不定义它时，也会实现相同的任务。

考虑一下这段代码，它有两个相同的运算符定义，其中一个在类内部，另一个在类外部：

版本 1（类内部）

class MyClass
{
    // version 1 inside a class
    friend MyClass&& operator +(MyClass& a, MyClass& b)
    {
        return move(MyClass(a.x + b.x, a.y + b.y));
    }
    int x,y;

public:
    MyClass() {}
    MyClass(int,int){}
};

int main()
{
    MyClass a, b, c;
    c = a + b;
    cin.ignore();
    return 0;
}

版本 2（类外部）

class MyClass
{
      friend MyClass&& operator +(MyClass& a, MyClass& b);
    int x,y;

public:
    MyClass() {}
    MyClass(int,int){}
};

MyClass&& operator +(MyClass& a, MyClass& b)
{
    return move(MyClass(a.x + b.x, a.y + b.y));
}

int main()
{
    MyClass a, b, c;
    c = a + b;
    cin.ignore();
    return 0;
}

这两种方法有什么区别？

Answer 1

在您的情况下，两个版本都执行相同的操作（实际上返回悬空引用，导致未定义的行为），尽管其中一个是内联的，而两个不是。

一般来说，其主体在类中定义的友元函数也可以不加限定地使用类成员（这些成员可能是静态成员，可能在基类中，因为友元函数中没有 this 指针）。

以下是标准中的相关文本（第 11.3 节 [class.friend]）：

当且仅当该类是非局部类时，才可以在类的友元声明中定义函数 (9.8)，
函数名称是非限定的，并且该函数具有命名空间范围。

这样的函数是隐式内联的。在类中定义的 friend 函数位于定义它的类的（词法）范围内。在类外部定义的 friend 函数不是 (3.4.1)。

Answer 2

目前，您正在定义 MyClass&&运算符 +(MyClass& a, MyClass& b) 在第一个片段中两次，在第二个片段中一次。如果删除第二个定义，则两者在语义上将是等效的。

两者将执行相同的操作。在某些情况下，其中一个可能优于另一个（例如，第二个可以放置在 cpp 文件中，而第一个对于模板可能更自然）。

请注意，第一个被隐式标记为内联，第二个则不是。

（不过，您应该通过 const 引用传递 MyClass 。）