提问人:Nikolai 提问时间:1/26/2021 最后编辑:curiousguyNikolai 更新时间:1/27/2021 访问量:154
注入的类名可以用作友元声明中的类型名吗?
Can an injected class name be used as a type name in a friend declaration?
问:
请考虑以下代码:
template <typename T>
class Singleton
{
};
class Logger : public Singleton<Logger> {
friend class Singleton;
};
它以 gcc 和 clang 格式编译,但它有效吗?[temp.local].1说:
当它与 template-argument-list 一起使用时,作为模板 template-parameter 的 template-argument,或者作为友元类模板声明的 elaborated-type-specifier 中的最终标识符时,它是引用类模板本身的 template-name。
粗体部分似乎适用,并且友元声明似乎需要类型名称而不是模板名称(参见 [class.friend])。
是编译器错了还是我误读了标准?
答:
[temp.local] 中所有使用继承的示例都使用模板化的 Derived 类,因此需要使用限定名称访问 Base,即通过 Derived,如 [temp.local]#example-2 中所示:
template <class T> struct Base {
Base* p;
};
template <class T> struct Derived: public Base<T> {
typename Derived::Base* p; // meaning Derived::Base<T>
};
这是为了克服依赖名称查找规则。
规范的这一部分中没有非模板派生的示例,但如果派生未模板化,则以下内容也应该有效:
// same Base as above
struct Derived: public Base<int> {
Base* p; // meaning Derived::Base<int>
};
这被解释为:
struct Derived: public Base<int> {
Derived::Base* p;
};
这被解释为:
struct Derived: public Base<int> {
Derived::Base<int>* p;
};
在我们的案例中:
class Logger : public Singleton<Logger> {
friend class Singleton;
};
等同于:
class Logger : public Singleton<Logger> {
friend class Logger::Singleton;
};
这与以下相同:
class Logger : public Singleton<Logger> {
friend class Logger::Singleton<Logger>;
};
需要注意的是,injected-class-name 规范中的定义是指:
类名也绑定在类(模板)本身的作用域中;这称为 injected-class-name。
我认为这个词出现在括号中这一事实,作为规范的暗示,injected-class-name 也可能出现在非模板化类中。事实上,它在规范的其他地方被使用,在非模板上下文中,例如 here 和 here。template
为了解决这个问题,规范在 [dcl.type.simple]#note-1 处添加了:
在执行类模板参数推导的上下文中,注入的类名永远不会被解释为模板名 ([temp.local])。
所以,我想说你的代码符合规范。
请注意,[temp.local]#example-1 是指编译器不会看到 as 而是看到的情况:class Y
Y<int>
::Y
template<template<class> class T> class A { };
template<class T> class Y;
template<> class Y<int> {
Y* p; // meaning Y<int>
Y<char>* q; // meaning Y<char>
A<Y>* a; // meaning A<::Y>
class B {
template<class> friend class Y; // meaning ::Y
};
};
最后一个示例也适用于我们的情况,用于声明所有类型的 Singleton 成为朋友:
class Logger : public Singleton<Logger> {
template<class> friend class Singleton; // refers to ::Singleton
};
然而,由于 GCC 中重新出现的旧错误,上面没有在 GCC 中编译。
要克服 GCC 错误,可以使用更详细的选项:
class Logger : public Singleton<Logger> {
template<class> friend class ::Singleton; // OK with GCC and Clang
};
玩代码:https://godbolt.org/z/Mcez17
评论
当它与 template-argument-list 一起使用时,作为模板 template-parameter 的 template-argument,或者作为友元类模板声明的 elaborated-type-specifier 中的最终标识符时,它是引用类模板本身的 template-name。
粗体条件不适用于该示例,因为该名称出现在友元类声明中,而不是友元类模板声明中。
类似的代码,其中粗体部分确实适用:
template <typename T>
class Singleton
{
};
class Logger : public Singleton<Logger> {
template <typename> friend class Singleton;
};
友元类模板声明重新声明类模板并使其成为友元。作为类模板的第一个声明,相同的语法也是合法的(参见 [temp.friend]/1.4 中的示例,其中声明了类模板并成为好友),但第一个声明不能是注入的类名的实例。Singleton
frd
评论
friend class Singleton<Logger>;
template <class L> friend class Singleton<L>;
template <class> friend class Singleton;