代码编译运行环境：VS2017+Debug+Win32

严格来说，函数模板（类模板）是不能作为一个类的友元的，就像类模板之间不能发生继承关系一样。只有当函数模板（或类模板）被实例化之后生成模板函数（或模板类），该函数（或类）才能作为其他的类的友元。为了叙述的方便，我们也称一个函数模板（或类模板）是一个类或类模板的友元，其实真正的含义是函数模板（或类模板）被实例化后生成的模板函数（模板类）作为类（或模板类）的友元。

1.把函数模板声明为类模板的友元

将函数模板申明为类模板的友元有三种方式。

##1.1在类模板内部将函数模板声明为友元
考察如下代码：

#include <iostream>
using namespace std;template<typename T> class A {T num;
public:A() {num=T(5.5);}template<typename T> friend void show(const A<T>&a);
};template<typename T> void show(const A<T>&a) {cout<<a.num<<endl;
}int main() {A<int> a;show<int>(a);
}

程序正确运行并输出5。

1.2 在类模板内部对显示模板参数的函数模板申明为友元

这种方法需要前置申明函数模板，考察如下程序。

#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>class A;
template<typename T>void show(const A<T>&a);template<typename T>class A {T num;
public:A() {num=T(5.5);}friend void show<T>(const A<T>&a);
};template<typename T> void show(const A<T>&a) {cout<<a.num<<endl;
}int main() {A<int> a;show<int>(a);
}

程序正确运行并输出5。

1.3 在类模板内部直接声明并定义友元函数

这种情况只能在模板类内部一起把函数的定义写出来，不能在外部实现，因为外部需要类型参数，而需要类型参数就是模板了。其实这种情况相当于一般的模板类的成员函数，也相当于一个函数模板。考察如下代码。

#include <iostream>
using namespace std;template<typename T>class A {T num;
public:A() {num=T(5.5);}friend void show(const A<T>&a) {cout<<a.num<<endl;}
};int main() {A<int> a;show(a);getchar();
}

程序正常编译运行并输出5。当然，将友元函数的定义改为：

template<typename T> void show(const A<T>&a)
{cout<<a.num<<endl;
}

也是完全可以的，如果将函数模板放在类模板外定义的话，和第一种方式相同。将函数模板申明为普通类的友元方式和上面相同，不再赘述。

2.把类模板声明为类模板的友元

把类模板声明为类模板的友元可以有两种方式。

2.1 在类模板内部将模板类申明为友元

这里要注意是对实例化后的模板类将其申明为类模板的友元，而不是类模板，因此实例化类模板时，类模板需要前置申明。考察如下程序。

#include <iostream>
using namespace std;template<typename T>class B; //类模板前置申明template<typename T> class A {T num;
public:A() {num=T(5.5);}friend class B<T>;
};template<typename T> class B {
public:static void show(const A<T>& a) {cout<<"a.num:"<<a.num<<endl;  }
};int main() {A<int> a;B<int>::show(a);
}

程序正常编译运行并输出：a.num:5。

2.2 在类模板内部将类模板申明为友元

这里要注意是直接将类模板申明为类模板的友元，而不是实例化后的模板咧，要与上面区别对待。这里就不需要将类模板B提前申明了，在类模板A中将B申明为:

template< class T> friend class B;

同样可以将类模板B申明为类模板A的友元。

不过，这两种方式在概念上还是有一些差异。第一种方式，类模板B的实例化依赖于类模板A的参数T。也就是说，对于一个特定的模板类A< t>来说，只有一个B的实例B< t>是它的友元类。而在第二中方式中，对于一个特定的模板类A< t>来说，B的任何实例B< u>都是它的友元类。

将类模板申明为普通类的友元方式和上面相同，不再赘述。

参考文献

[1] 怎样把函数模板声明为类模板的友元
[2] 陈刚.C++高级进阶教程[M].武汉：武汉大学出版社，2008.P218-222

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