关于友元函数定义和命名空间范围

Question

我正在阅读这篇文章 blog post section，并且尝试使用提供的代码段。

namespace N {
// 2
class A {
friend void f(A) {} // 1
};
}

如果我没理解错的话，// 1中的定义会在// 2所在的位置注入名称f。但是，它只能通过依赖于参数的查找获得。很好。

post中有一句话引起了我的注意：

7.3.1.2/3 Namespace member definitions [namespace.memdef]p3

在命名空间中首次声明的每个名称都是该命名空间的成员。如果非本地 class 中的友元声明首先声明了 class、函数、class 模板或函数模板，则友元是最内层封闭命名空间的成员。朋友声明本身不会使名称对非限定查找 (3.4.1) 或限定查找 (3.4.3) 可见。

请注意，没有任何地方声明友元声明引入的名称必须与声明 and/or 的 class 的名称有任何特定关系，或任何特定关系class（就此而言）。

据此，我认为以下代码段是有效的：

namespace N {
struct A {
};

struct B {
  friend void f(A) {
}
};

int main() {
  N::A a;
  f(a);
}

但它被 GCC7 和 Clang 4 都拒绝了。

t.cpp:19:3: error: ‘f’ was not declared in this scope

有趣的是，当我尝试用 N::B 对象调用 f 时，出现以下错误：

t.cpp:12:6: error: could not convert ‘b’ from ‘N::B’ to ‘N::A’

所以这是我的问题：

不应该 f(A) 通过 ADL 检测到吗？由于两个 classes 都在名称空间中，所以我不明白为什么会失败。我查看了关于朋友的标准部分，但没有找到相关部分。

我想知道 f(A) 是在哪个范围内注入的，因为当我尝试通过调用 f(B).

给出错误的参数类型时，GCC 能够找到它

Answer 1

来自 cppreference/cpp/language/friend:

A name first declared in a friend declaration within class or class template X becomes a member of the innermost enclosing namespace of X, but is not accessible for lookup (except argument-dependent lookup that considers X) unless a matching declaration at the namespace scope is provided - see namespaces for details.

来自 cppreference/cpp/language/namespace:

Names introduced by friend declarations within a non-local class X become members of the innermost enclosing namespace of X, but they do not become visible to lookup (neither unqualified nor qualified) unless a matching declaration is provided at namespace scope, either before or after the class definition. Such name may be found through ADL which considers both namespaces and classes.

这与您的示例一致 - f 采用 A，它与封闭的 class.

类型不同

如果您将示例更改为...

namespace N {
struct A {
};

struct B {
  friend void f(B) {
}
};

int main() {
  N::B b;
  f(b);
}

...它将编译。

关于友元函数定义和命名空间范围

Regarding friend function definition and namespace scopes

c++

friend

argument-dependent-lookup