模板类的约束模板友元函数：template friend functions

本来这篇博客是不打算写的，内容不是很难，对于我自己来讲，更多的是为了突出细节。

• 所谓template friend functions，就是使友元函数本身成为模板。基本步骤：
  1，在类定义的前面声明每个模板函数。eg：template <typename T> void counts(); template <typename T> void report<>(T &);
  2，在类声明中再次将模板声明为友元。

  template <typename TT>
  class HasFriendT
  {
      ....
      friend void counts<TT>();
      friend void report<>(Testclass<TT> &)
  };

  声明中<>指出这是模板具体化，注意模板具体化和函数具体化有点不一样。对于report，<>可以为空,因为可以从函数参数推断出模板类型参数。在声明的例子中是：HasfriendT<TT>。然而，也可以使用report<HasFriendT<TT>> 来代替 report<> 。
  但是counts没有参数，因此必须使用模板参数语法（<TT>）来指明其具体化。还要注意的是，TT是Testclass类的参数类型。
  3，为友元提供模板定义。这里的定义只是就“泛型”TT，每个函数定义一个就行。并不需要像函数显式具体化那样为每个特定的类型通通都定义。

• 好了，接下来看代码：

   1  #include <iostream>
   2
   3  using std::cout;
   4  using std::endl;
   5
   6  template <typename T> void counts();
   7  template <typename T> void report(T &);
   8
   9  template <typename TT>
  10  class HasFriendT
  11  {
  12      private:
  13          TT item;
  14          static int ct;
  15      public:
  16          HasFriendT(const TT & i) : item(i) { ct++; }
  17          ~HasFriendT() { ct--; }
  18          friend void counts<TT>();
  19          friend void report<HasFriendT<TT>>(HasFriendT<TT> &);
  20          //note: use report<HasFriendT<TT>> not report<TT>
  21  };
  22
  23  template <typename T>
  24  int HasFriendT<T>::ct = 0;
  25
  26  template <typename T>
  27  void counts()
  28  {
  29      cout << "template size: " << sizeof(HasFriendT<T>) << "; ";
  30      cout << "template counts(): " << HasFriendT<T>::ct << endl;
  31  }
  32
  33 template <typename T>
  34  void report(T & hf)
  35  {
  36      cout << hf.item << endl;
  37  }
  38
  39  int main(void)
  40  {
  41      counts<int>();
  42      HasFriendT<int> hfi1(11);
  43      HasFriendT<int> hfi2(22);
  44      HasFriendT<double> hfi3(15.5);
  45
  46      report(hfi1);
  47      report(hfi2);
  48      report(hfi3);
  49
  50      cout << "counts<int>() output: \n";
  51      counts<int>();
  52      cout << "counts<double>() output: \n";
  53      counts<double>();
  54
  55      return 0;
  56  }

  开始的时侯，在声明模板时明明counts 和 report 的<>内都是typename T（即<typename T>），我想不明白为什么在class中friend void counts<TT>() 和 friend void report<HasFriendT<TT>>(HasFriendT<TT> &) <>内的参数就不一样了呢（一个是<HasfriendT<TT>> 一个 是 <TT>）。后来仔细看了下，才发现report函数和counts函数处理的对象不一样。report处理的是item，它是类HasFrriendT的成员数据，所以它的类型是<HasFriendT<TT>>。而counts处理的是一个静态成员，对于静态类成员，可以在类声明之外使用单独的语句进行初始化，这是因为静态类是单独存储的，而不是对象的组成部分。也正如本文开头所指出那样：在countsde<>中， TT是Testclass类的参数类型。

• 不知到你有没有发现上面的声明中，一会用TT，一会用T。开始我也纳闷，神经兮兮的认为它们的不同是不是隐含什么细节。后来将它们全部改成TT再编译，发现没什么问题。原来这只是一个泛型的符号而已。。当然，它们也可能真的存在什么不同，但现在我还没有发现。