为什么不能通过 using 指令 vs 封闭在命名空间中来识别友元函数？

Question

为什么朋友operator<<在cpp文件和using指令中定义时无法识别？我在头文件中，game.h

namespace uiuc {

class Game {
public:
  Game();
  void solve();

  friend std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Game & game);

private:
  std::vector<Stack> stacks;
};

在我的 cpp 文件中，game.cpp:

#include "game.h"

using namespace  uiuc;
std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Game & game) {
  for (unsigned long i = 0; i < game.stacks.size(); ++i) {
    os << "Stack [" << i << "]: " << game.stacks[i] << std::endl;
  }

  return os;
}

我得到的错误是：

g++ -std=c++1z -g -Wfatal-errors -Wall -Wextra -pedantic -MMD -MP  -c game.cpp
game.cpp:5:38: fatal error: 'stacks' is a private member of 'uiuc::Game'
  for (unsigned long i = 0; i < game.stacks.size(); ++i) {
                                     ^
./game.h:17:22: note: declared private here
  std::vector<Stack> stacks;
                     ^
1 error generated.
make: *** [Makefile:18: game.o] Error 1

这在头文件中定义友元函数时有效。我决定移动它，因为对于相同的方法，我收到一个重复符号的链接器错误，所以我决定看看如果我将函数定义移动到 cpp 文件会发生什么。我错过了什么？然而，当我将定义包含在 namespace uiuc 中时，它消除了这个错误，我又回到了链接器错误。链接器错误 NOT 这个问题是关于什么的。

为什么编译器不能意识到这是一个友元函数并且可以访问私有变量？

Answer 1

首先在 class 中声明为 friend 的函数放置在封闭的命名空间中，因此您要定义的函数必须在 uiuc 命名空间中定义。

您可能假设如果您使用 using namespace uiuc;，新的 declarations/definitions 将被放入 uiuc 命名空间，但事实并非如此。 using namespace 只影响名称的查找，而不影响放置 declarations/definitions 的位置。

因此，您现在定义的函数是 global 命名空间范围内的 operator<<(std::ostream & os, uiuc::Game & game)（它不是 friend 的 uiuc::Game)，而不是 uiuc 命名空间中的 operator<<(std::ostream & os, Game & game)。

所以你需要正确打开命名空间：

#include "game.h"

namespace uiuc {
  std::ostream & operator<<(std::ostream & os, Game & game) {
    for (unsigned long i = 0; i < game.stacks.size(); ++i) {
      os << "Stack [" << i << "]: " << game.stacks[i] << std::endl;
    }

    return os;
  }
}

此外，关于链接器错误：如果您在 class 定义之外定义了 friend 函数，并且没有将其指定为 inline，那么它将是一个non-inline函数，意味着它可能只有一个定义在只有一个翻译单元。这通常会阻止将定义放在 header 中，因为 header 通常包含在多个翻译单元中。

如果您在 class body 中内部定义函数 body 或使用 inline 关键字声明它，那么它将是一个 内联函数，意思是必须在每个使用它的翻译单元中定义它，这通常意味着定义必须放在header文件中。

为什么不能通过 using 指令 vs 封闭在命名空间中来识别友元函数？

Why can't friend function be recognized with using directive vs enclosing in namespace?

c++

friend

header-files

为什么不能通过 using 指令 ​​vs 封闭在命名空间中来识别友元函数？

Why can't friend function be recognized with using directive vs enclosing in namespace?

c++

friend

header-files

为什么不能通过 using 指令 vs 封闭在命名空间中来识别友元函数？