C 模板友元

2021-10-01 21:59:28 字數 2662 閱讀 3471

c++中模板一直都是比較複雜和難以理解的部分，對於模板的友元，有時候理解起來就更加比較麻煩。

本人在初期學習c++的時候，對於手工編寫模板的友元，也是比較棘手的。本文記錄模板友元的使用方式。

這種友元符合這種場景：

存在乙個模板類a。

另外存在乙個模板類或者模板函式b。

針對模板a的乙個例項化a，存在乙個模板b的例項化b，使得b成為a的友元。

這種場景相對來說是比較常見的，例如：

我們實現乙個模板資料管理類。

然後需要格式化輸出模板中的資料。

因此我們看一下管理類的實現：

template


<


typename t>


class


cdata


~cdata()


}private


: t* m_data;


};
如果我們要支援std::cout << cdata << std::endl這種 操作，那麼就需要過載operator<<操作符，使得operator<<支援對於cdata的格式化輸出。根據使用習慣，我們可以得知這個操作符的過載不能放入到成員函式中，因此我們需要定義如下函式：

template


<


typename t>


std::ostream&


operator


<<


(std::ostream& out,


const cdata


& data)
為了使得std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const cdata& data)可以訪問成員，那麼就必須設定其為友元函式。

針對cdata類來說，std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const cdata& data)是一對一的關係；也就是說針對不同型別的cdata都存在std::ostream& operator<<(std::ostream& out, const cdata& data)例項與之對應，因此友元就應該宣告為：

friend std::ostream&


operator


<<


(std::ostream& out,


const cdata


& data)


;
整體的實現為：

template


<


typename t>


class


cdata


;template


<


typename t>


std::ostream&


operator


<<


(std::ostream& out,


const cdata


& data)


;template


<


typename t>


class


cdata


~cdata()


}friend std::ostream&


operator


<<


(std::ostream& out,


const cdata


& data)


;private


: t* m_data;};


template


<


typename t>


std::ostream&


operator


<<


(std::ostream& out,


const cdata


& data)
對於class cdata來說，每個例項都需要對應例項的友元，因此友元必須宣告稱指定例項friend std::ostream& operator<< (std::ostream& out, const cdata& data);(這裡的例項是針對t的）。

一對一的友元通常是比較常用的，但是通用的模板友元就比較少見了，例如乙個模板的例項，他的友元包含另外乙個模板的所有例項，可以實現為如下：

template


<


typename t>


class


cdata


;
如果我們只是宣告一對一的友元的話應該是這樣的：

template


<


typename t>


class


cmgr


;template


<


typename t>


class


cdata


;
這種情況的話更加少見，但是c++是支援的，例如

template


<


typename t>


class


cdata


;
這種情況，大部分情況下我們使用類或者函式來例項化模板。

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