非成员模板友元函数默认参数值错误

Question

为什么下面的代码可以用 GCC 编译但不能用 Clang 编译？谁是对的，为什么？

class TF
{
        private:
                struct S
                {
                };

        template <typename T> friend void F(T x, S s, int v = 5);
};

template <typename T>
void F(T x, TF::S s, int v)
{
}

我在使用 clang++ 时遇到以下错误：

    error: friend declaration specifying a default argument must be a definition
        template <typename T> friend void F(T x, S s, int v = 5);
                                          ^
    error: friend declaration specifying a default argument must be the only declaration
    void F(T x, TF::S s, int v)
         ^
    note: previous declaration is here
        template <typename T> friend void F(T x, S s, int v = 5);

GCC 版本：g++ (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0

clang版本：clang版本6.0.0-1ubuntu2

我该如何解决这个问题？

Answer 1

这是gcc的bug which has been fixed; clang is correct. When specifying default argument友元声明，

If a friend declaration specifies a default, it must be a friend function definition, and no other declarations of this function are allowed in the translation unit.

也就是说你在声明函数的同时要定义函数friend。

根据标准，[dcl.fct.default]/4

If a friend declaration specifies a default argument expression, that declaration shall be a definition and shall be the only declaration of the function or function template in the translation unit.

顺便说一句：Gcc 11 也不编译。

Answer 2

How do I resolve this?

如错误消息所述，您必须定义函数模板才能拥有默认参数：

    template <typename T>
    friend void F(T x, S s, int v = 5) {
        // ...
    }

如果您不想这样，您可以删除默认参数并添加一个作为代理的重载：

    template <typename T>
    friend void F(T x, S s, int v);

// ...

template <typename T>
void F(T x, TF::S s, int v) {
    // ...
}

template <typename T>
void F(T x, TF::S s) { F(x, s, 5); }

另一种选择是对函数进行前向声明：

template <typename T, typename S>
void F(T x, S s, int v = 5);

class TF {
private:
    struct S {};

    template <typename T, typename S>
    friend void F(T x, S s, int v);
};

template <typename T, typename S>
void F(T x, S s, int v) {
    static_assert(std::is_same_v<S, TF::S>);
    // ...
}

非成员模板友元函数默认参数值错误

Error for default parameter value of non-member template friend function

c++

templates

friend-function

default-parameters

non-member-functions