命名空间内的友元函数声明/定义

Friend function declaration/definition inside a namespace

本文关键字：声明 定义 函数 友元 命名空间      更新时间：2023-10-16

考虑一个名称空间中的类。类的定义声明了一个友元函数。

namespace Foo
{
    class Bar
    {
        friend void baz();
    };
}

根据我所知道的，这应该将baz()声明为最内层封闭命名空间的成员，即Foo。

因此，我期望baz()的以下定义是正确的:

void Foo::baz() { }

但是，GCC(4.7)给了我一个错误。

error: ‘void Foo::baz()’ should have been declared inside ‘Foo’

有几个解决方案似乎有效:

  • 在类外声明baz()。

    namespace Foo
{
    void baz();
    class Bar
    {
        friend void baz();
    };
}

  • 在命名空间内定义baz() 

    namespace Foo
{
    class Bar
    {
        friend void baz();
    };
}
...
namespace Foo
{
    void baz() { }
}

  • 使用-ffriend-injection标志编译，可以消除错误

这些解决方案似乎与我所知道的c++中声明/定义的一般规则不一致。

为什么我必须声明baz()两次?
为什么定义只在名称空间中合法，而在作用域解析操作符中不合法?
为什么这个标志消除了错误?

为什么我必须声明baz()两次?

因为友元声明没有在命名空间中提供可用的函数声明。它声明，如果该函数在该命名空间中声明，它将是友元;如果要在类中定义友元函数，则可以通过依赖参数的查找(而不是其他方式)获得它，就像在命名空间中声明一样。

为什么定义只在名称空间中合法，而在作用域解析操作符中不合法?

因为它没有(正确地)在名称空间中声明，并且如果函数已经声明，则只能在其名称空间之外定义(具有作用域解析)。

为什么这个标志消除了错误?

因为该标志使友元声明充当命名空间中的声明。这是为了与c++的古代方言(显然，还有一些现代编译器)兼容，在这些方言中，这是标准行为。

第一段代码应该这样编译:

namespace A {
   struct B {
      friend void foo();
   };
}
void A::foo() {}

尽管该特定函数不能使用，除非您还在命名空间级别提供声明。原因是友元声明只能通过参数依赖查找(ADL)看到，但foo不依赖于A::B，因此编译器永远不会查看该类型的内部。

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