C++ 中模板化 class 的模板化友元的显式模板实例化

Question

我有一个主要的 class MainClass ，其私有成员变量应该对朋友 class FriendClass 。 两者都由一个名为dim的int模板化，并且它们都有各自的 header 和源文件（因此位于不同的翻译单元中）。 由于MainClass并不真正依赖于FriendClass （并避免循环依赖），我在 MainClass 中进行朋友声明时将FriendClass声明为模板MainClass 。 此外，在源文件的末尾，我明确地实例化了两个类dim = 2和dim = 3 。 但是，当我编译时，当我尝试在FriendClass的方法中使用MainClass的私有成员变量在此上下文中是私有的时，我得到一个错误。 我怀疑这与 FriendClass 的特定实例化无法识别FriendClass的相应实例化MainClass其声明为朋友这一事实有关，但我不确定如何解决该问题。 代码：

// MainClass.hpp
#ifndef MAIN_CLASS_HPP
#define MAIN_CLASS_HPP

template <int dim>
class MainClass
{
public:
    MainClass(){};
private:
    
    template <int friend_dim>
    class FriendClass;
    
    friend class FriendClass<dim>;
    
    double private_member = 3.0;
};

#endif

// MainClass.cpp
#include "MainClass.hpp"

template class MainClass<2>;
template class MainClass<3>;

// FriendClass.hpp
#ifndef FRIEND_CLASS_CPP
#define FRIEND_CLASS_CPP

#include "MainClass.hpp"

template <int dim>
class FriendClass
{
public:
    FriendClass(){};
    
    void print_main_class(MainClass<dim> &main_class);
};

#endif

// FriendClass.cpp
#include "FriendClass.hpp"

#include <iostream>

template <int dim>
void FriendClass<dim>::print_main_class(MainClass<dim> &main_class)
{
    std::cout << main_class.private_member << std::endl;
}

template class FriendClass<2>;
template class FriendClass<3>;

// main.cpp
#include "MainClass.hpp"
#include "FriendClass.hpp"

int main()
{
    const int dim = 2;
    MainClass<dim> main_class;
    FriendClass<dim> friend_class;
    
    friend_class.print_main_class(main_class);

    return 0;
}

可在线编译的代码gdb.com

Answer 1

您已经声明了两个不同的 class 模板，均名为FriendClass 。 大概是无意的。

一个是全局FriendClass ，另一个是MainClass::FriendClass 。

您可以通过在其存在的命名空间中前向声明您的 class 模板来解决此问题。

// MainClass.hpp
#ifndef MAIN_CLASS_HPP
#define MAIN_CLASS_HPP

template <int>
class FriendClass;

template <int dim>
class MainClass
{
public:
    MainClass(){};
private:
    
    friend FriendClass<dim>;
//  Now the global FriendClass is a friend.
    
    double private_member = 3.0;
};

#endif