c++ - 为什么我不能在模板类中内联定义非模板 friend ？

Question

MCVE 胜于 Eloquent :

// int bar();
template <bool B> class Foo {
    friend int ::bar() { return 123; }
};

int main()
{
    Foo<false> f1;
    Foo<true> f2;
}

使用 GCC 6 和 --std=c++14，这给了我:

a.cpp: In instantiation of ‘class Foo<true>’:
a.cpp:9:12:   required from here
a.cpp:3:13: error: redefinition of ‘int bar()’
  friend int ::bar() { return 123; }
             ^~
a.cpp:3:13: note: ‘int bar()’ previously defined here

现在，我不确定标准是怎么说的；但我知道编译器知道 friend 没有在 B 上模板化，它的定义也没有使用 B。那么为什么它不能应用“哦，同一函数定义的所有内联拷贝都是相同的”规则呢？

Answer 1

Now, I'm not sure what the standard says;

这个案例实际上已经在即将到来的 C++17 中通过一个例子得到了澄清

[temp.inst]/2 The implicit instantiation of a class template specialization ... [snip] ... for the purpose of determining whether an instantiated redeclaration of a member is valid according to 3.2 [basic.def.odr] and 9.2 [class.mem], a declaration that corresponds to a definition in the template is considered to be a definition. [ Example:

... [snip (another example)] ...

template<typename T> struct Friendly {
  template<typename U> friend int f(U) { return sizeof(T); }
};
Friendly<char> fc;
Friendly<float> ff; // ill-formed: produces second definition of f(U)

— end example  ]

无可否认，正如您所指出的，标准的示例确实为每个实例化生成了一个不同的定义，但是根据该规则，对于格式错误的示例来说，这并不是必需的。 p>

So why can't it apply the "oh, all inline copies of the same definition of a function are the same" rule?

这个问题似乎也适用于更简单的情况:

inline void foo(){}
inline void foo(){}

当然，编译器可以看出定义是相同的，就像编译器可以看出 ::bar 的定义不依赖于 Foo.

然而，odr 说重新定义的格式不正确。对于类模板外部的定义以及由类模板实例化引起的定义都是如此。

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也许 odr 可以 对于您演示的情况放宽，但这需要使用特殊情况规则使标准复杂化，并使编译器复杂化，然后编译器必须分析是否使用模板参数在定义范围内，因此这种放宽当然不是没有妥协。