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C++模板类,模板成员朋友函数匹配规则

template-function friend-function typetraits c++

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Jeff · 技术社区 · 6 年前

我有一个模板化的类,它有一个模板化的friend函数声明,当在一个更直接但看起来相当的表达式中声明时,它的签名没有匹配:

#include <type_traits>

template <typename Sig> class Base;
template <typename R, typename ... Args> class Base<R(Args...)> { };
template <typename Sig, typename T> class Derived;
template <typename Sig> struct remove_membership;

template <typename T, typename R, typename ... Args>
class Derived<R(Args...), T> : public Base<R(Args...)> {
  static void bar() { }

  // XXX: why are these two not equivalent, and only the 1st version successful?
  template <typename T2>
  friend auto foo(T2 const &) -> Base<typename
    remove_membership<decltype(&std::remove_reference_t<T2>::operator())>::type> *;
  template <typename T2>
  friend auto foo(T2 const &) -> Base<R(Args...)> *;
};

template <typename F, typename R, typename ... Args>
struct remove_membership<R (F::*)(Args...) const> {
  using type = R(Args...);
};

template <typename T>
auto foo(T const &) -> Base<typename 
remove_membership<decltype(&std::remove_reference_t<T>::operator())>::type> * 
{
  using base_param_t = typename remove_membership<
    decltype(&std::remove_reference_t<T>::operator())>::type;
  Derived<base_param_t, T>::bar();
  return nullptr;
}

int main(int, char **) { foo([](){}); } // XXX blows up if verbose friend decl. removed.

内部成员定义 Derived<R(Args...), T> (例如,在 bar() ,类型匹配,使我更加困惑:

static_assert(std::is_same<Base<R(Args...)>, Base<typename  
  remove_membership<decltype(&std::remove_reference_t<T>::operator())>::type>>::value,
  "signature mismatch");

模板类模板成员函数(和友元函数)的delaration和instantiations是否有规则使得前面的声明在某些或所有情况下都不同?

2 回复 | 直到 6 年前

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Jarod42 6 年前

template <typename T2>
void foo(T2 const &)

template <typename T2>
auto foo(T2 const &)
-> std::enable_if_t<some_traits<T2>::value>;

是两个不同的重载。即使两个人都回来了 void (有效时)。
第二次过载使用sfinae。

(是的,模板函数只能通过返回类型不同于常规函数)。

你的版本不一样但很相似( &std::remove_reference_t<T>::operator() 应该有效)

您可以使用更简单的模板好友功能:

template <typename T, typename R, typename ... Args>
class Derived<R(Args...), T> : public Base<R(Args...)> {
  static void bar() { }

  template <typename T2>
  friend auto foo(T2 const &) -> Base<R(Args...)>*;
};

template <typename T>
auto foo(T const &) -> Base<void()>* // friend with Derived<void(), U>
{
  using base_param_t = typename remove_membership<
    decltype(&std::remove_reference_t<T>::operator())>::type;
  Derived<base_param_t, T>::bar();
  return nullptr;
}

Demo

但是你必须实现不同版本的模板 foo 是的。

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David G 6 年前

问题可以归结为:

template<class T>
struct identity {
    using type=T;
};

class X {
    int bar();
public:
    template<class T>
    friend T foo();
};

template<class T>
typename identity<T>::type foo() { return X{}.bar(); }

int main() {
    foo<int>(); // error: bar is a private member of X
}

尽管我们知道 identity<T>::type 总是 T ,编译器不知道这一点,因此假设这样做是错误的。可能有一个专门的 identity<T> 在代码后面的某个地方,解析为 T型 是的。

因此,当编译器看到 foo 不会以为是同一个朋友 福 之前声明过。