C++ 模板 friend 奇怪的行为

Question

我在下面的代码中看到一些我无法解释的东西。在 VS6、VS9 和 GCC T2::foo2() 下给出错误:“bar”:无法访问类“C1”中声明的 protected 成员。但是，如果您删除 C1::bar()，它会正确编译和运行，即使 T2 仍在访问 protected C1B:bar()，您会认为这会是同样的问题。

请注意，在 T2::foo2() 中，您可以将 'pT1' 转换为 'T1*'，一切都很好，但这仍然不能解释为什么允许 C1B::bar()，但 C1: :bar() 不是。

template<class S> class T2;

template<class T> class T1
{
    //template<class T> friend class T2;  --> this doesn't compile under VS6
    friend class T2<T>;

    protected:
        virtual void bar() { printf("T1\n"); }
};

template<class S> class T2
{
    public:
        void foo1(T1<S> *pT1) { pT1->bar(); }  // --> ok, makes sense, this works either way
        void foo2(S *pT1) { pT1->bar(); }  // --> this fails to compile if C1::bar() is defined, but works for C1B::foo() ???
};

class C1 : public T1<C1>
{
    protected:
        virtual void bar() { printf("C1\n"); }  // --> comment this out and foo2 will compile
};

class C1B : public  C1
{
    protected:
        virtual void bar() { printf("C1B\n"); }
};

class C2 : public  T2<C1>
{
};

void test(void)
{
    C1B c1b;
    C2 c2;
    c2.foo1(&c1b);
    c2.foo2(&c1b);  // --> fails to compile if C1::bar() exists
}

Answer 1

在您的示例中，参数的类型 S在 foo2是C1 . T2<S>之间存在好友关系和 T1<S> .虽然C1源自 T1<C1>它不会成为所有 friend 的 friend T1<C1> .

在表达式 pT1->bar 中, bar在 C1 中找到而且，由于友元不会传递给派生类，因此它是私有(private)的。

您的示例使用虚函数，因此可以通过显式引用 bar 来解决这个问题那是我们类的一个 friend :

void foo2(S *pT1) { pT1->template T1<S>::bar(); }

现在访问检查成功。

'03 C++ 标准中对此的引用是在 11.4/10 中，它只是说:

Friendship is neither inherited nor transitive.

感谢 Potatoswatter 的评论。通过使用 qualified-id对于 id-expession ，我们禁用虚拟调度(5.2.2/1):

If the selected function is non-virtual, or if the id-expression in the class member access expression is a qualified-id, that function is called.

我们可以添加一个非虚拟调度器，或者我们可以先将参数转换为基本类型，然后再进行调用:

 void foo2(S *pT1) { static_cast< T1<S>* > (pT1)->bar(); }

现在可以根据需要进行虚拟调度。