C++将 friend 添加到模板类以进行类型转换

Question

我目前正在阅读“Effective C++”，有一章包含与此类似的代码:

template <typename T>
class Num {
public:
  Num(int n) { ... }
};

template <typename T>
Num<T> operator*(const Num<T>& lhs, const Num<T>& rhs) { ... }

Num<int> n = 5 * Num<int>(10);

书上说这行不通(实际上行不通)，因为您不能指望编译器使用隐式类型转换来专门化模板。

作为解决方案，建议使用“friend”语法在类中定义函数。

//It works
template <typename T>
class Num {
public:
  Num(int n) { ... }

  friend 
  Num operator*(const Num& lhs, const Num& rhs) { ... }
};

Num<int> n = 5 * Num<int>(10);

这本书建议在我需要隐式转换为模板类类型时使用这种友元声明。这一切似乎都说得通。

但为什么我不能得到使用通用函数而不是运算符的相同示例？

template <typename T>
class Num {
public:
  Num(int n) { ... }

  friend 
  void doFoo(const Num& lhs) { ... }
};

doFoo(5);

这次编译器提示他根本找不到任何“doFoo”。如果我在类外声明 doFoo，我会得到合理的不匹配类型错误。似乎“ friend ...”部分被忽略了。

那我的理解有问题吗？在这种情况下，函数和运算符有什么区别？

Answer 1

原因就在这里

doFoo(5);

给定一个 int 参数，编译器无法找到 foo。这相当于像这样调用您的 friend 接线员:

Num<int> n = 5 * 10;

这会“起作用”，但不是通过调用 Num 类中定义的 friend operator*，而是通过调用内置的 operator* 用于整数，然后使用 Num 的转换构造函数的隐式转换。