c++ - 命名空间内的友元函数声明/定义

Question

考虑一个命名空间中的类。类的定义声明了一个友元函数。

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

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

因此，我希望 baz() 的以下定义是正确的:

void Foo::baz() { }

但是，GCC (4.7) 给我一个错误。

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

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 标志进行编译，这消除了错误。

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？
为什么定义仅在命名空间内合法，而在范围解析运算符中非法？
为什么flag会消除错误？

Answer 1

Why do I have to declare baz() twice?

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，它将成为友元；并且如果您要在类中定义一个友元函数，那么它就可以通过参数相关的查找(而不是其他方式)获得，就好像它是在命名空间中声明的一样。

Why is the definition otherwise only legal inside a namespace, and illegal with the scope resolution operator?

因为它没有在命名空间中(正确地)声明，并且如果函数已经声明，则只能在其命名空间之外定义(具有范围解析)。

Why does the flag eliminate the error?

因为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。