C++中模板类使用友元模板函数
来源:互联网 发布:mysql 表空间查看 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 14:22
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:
template <class T> class List{ friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist); //……};
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
template <class T> class List{ friend std::ostream& operator << <>(std::ostream& os,const List<T>& slist); //……};
就可以了。不知所以然,查了下《C++ Primer》才弄明白。
好了,进入正题:
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:
template<class T>class A{ friend void fun();//...};
此例中fun可访问A任意类实例中的私有和保护成员
(2)
template<class T>class A{ template<class T> friend void fun(T u);//...};
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)
template<class T>class A{ friend void fun<T>(T u);//...};
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的访问权限。当然friend void fun(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:
template <class T> class List{ template <class T> friend std::ostream& operator << (std::ostream& os,const List<T>& slist); //……};
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。
对类建立友元函数很容易。但是迁移到模板上却容易出现让人摸不着头脑的连接错误。
层次不够,不做分析,单纯介绍两种为类模板定义友元函数的方法
1 封闭型
template< typename T >class MyClass{ friend void function( MyClass< T > &arg ) { .... }};
要点:友元函数定义在模板体内。
2 开放型
template< typename T >class MyClass{ template< typename C > friend void function( MyClass< C > &arg );};template< typename C >void function( MyClass< C > &arg ){ ....}
要点:模板体内要另建模板。
3 告诉编译器声明的设个是模板
#include <iostream>using namespace std;template < typename T >class A{ friend ostream &operator<< < T >( ostream &, const A< T > & );};template < typename T >ostream &operator<< ( ostream &output, const A< T > &a ){ output << "重载成功" << endl; return output;}int main(){ A< int > a; cout << a;}
要点:显示地在重载的运算符或者函数后面加上模板声明< T >,告诉编译器友元函数是一个类型一致的模板。
建议:
如果希望使用函数与模板特化的类型相对应,则使用方法3(模板显示声明)
如果希望使用函数与模板特化的类型相独立,则使用方法2(二重模板)
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