c++ - 移动ADL friend 声明

Question

考虑以下类别:

template<class a>
class c
{
public:
    int x = 0;
    // not really templated
    friend constexpr auto operator +( int const left,
                                      c const & a ) noexcept
    {
        return c{ left + x };
    }
};

如何在不声明外部范围的情况下移动功能体？例如伪:

template<class a>
friend constexpr auto c<a>::operator +( int const left,
                                        c const & a ) noexcept
{
    return c{ left + x };
}

Answer 1

OP的第一段:

class c
{
public:
    int x = 0;
    friend constexpr auto operator +( int const left,
                                      c const & a ) noexcept
    {
        return c{ left + x };
    }
};

它显示了一个免费函数(运算符)，该函数在class c中内联定义为friend。
尽管乍一看，它不是class c的成员函数。
(如果它是一个成员函数，它将是一个三元运算符+，但是C++中不存在一个，也不能被重载。)
OP的第二个片段:

friend constexpr auto c::operator +( int const left,
                                     c const & a ) noexcept
{
    return c{ left + x };
}

错误有两个原因:

friend没有任何意义。 (friend是什么？)

如果它是一个自由函数-范围c::没有任何意义。

函数的友谊不能在resp之外声明。类。
如果允许这样做，那么每个人都可以在访问类的private成员的任何地方声明函数的友好性。这会使private成员毫无意义。
(想象一下一个带电子锁和键盘的保险箱，密码写在门上。)

(原始图片由Binarysequence-自己的作品，CC BY-SA 4.0和Link)
尽管如此，friend函数(和运算符)当然可以非内联定义。
以下示例显示了如何:

#include <iostream>

// forward declaration of class c
class c;

// forward declaration of operator +
constexpr auto operator+(int, c const&) noexcept;

// the class c
class c {
  // make operator + a friend to grant access to private members
  friend constexpr auto operator+(int, c const&) noexcept;
  
  private:
    int x;
  
  public:
    c() = default;
    constexpr c(int x): x(x) { }
    
    int get() const { return x; }
};

// the operator +
constexpr auto operator+(int lhs, c const &rhs) noexcept
{
  return c(lhs + rhs.x);
}

// show it in action:

#define DEBUG(...) std::cout << #__VA_ARGS__ << ";\n"; __VA_ARGS__ 

int main()
{
  DEBUG(c a(123));
  DEBUG(std::cout << (234 + a).get() << '\n');
}

输出:

c a(123);
std::cout << (234 + a).get() << '\n';
357

Live Demo on coliru

应用于模板时，这是相似的(尽管语法有些棘手):

#include <iostream>

// forward declaration of class c
template <typename T>
class c;

// forward declaration of operator +
template <typename T>
constexpr auto operator+(int, c<T> const&) noexcept;

// the class c
template <typename T>
class c {
  friend constexpr auto operator+<>(int, c<T> const&) noexcept;
  
  private:
    T x;
  
  public:
    c() = default;
    constexpr c(T x): x(x) { }
    
    int get() const { return x; }
};

// the operator +
template <typename T>
constexpr auto operator+(int lhs, c<T> const &rhs) noexcept
{
  return c(lhs + rhs.x);
}

// show it in action:

#define DEBUG(...) std::cout << #__VA_ARGS__ << ";\n"; __VA_ARGS__ 

int main()
{
  DEBUG(c<int> a(123));
  DEBUG(std::cout << (234 + a).get() << '\n');
}

输出:

c<int> a(123);
std::cout << (234 + a).get() << '\n';
357

Live Demo on coliru

有关内联好友功能的更多信息:

SO: friend AND inline method, what's the point ?

SO: c++ implementing friend/inline functions(类似问题)

SO: Nonmember friend function is always inline(类似问题)