关于类模板的友元函数

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

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:

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

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

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

 

就可以了。不知所以然,查了下《C++ Primer》才弄明白。

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:

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

 

此例中fun可访问A任意类实例中的私有和保护成员

(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 };

 

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)

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

 

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:

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。

posted @ 2015-05-11 20:53  青竹居士  阅读(1068)  评论(0编辑  收藏  举报