如何在朋友功能模板的類定義的情況下避免重新定義錯誤？

Question

考慮以下代碼：

template<typename T> 
class Base 
{ 
    template<typename U> 
    friend void f(void *ptr) { 
    static_cast<Base<U>*>(ptr)->run(); 
    } 
    protected: 
     virtual void run() = 0; 
}; 

class A : public Base<A> 
{ 
    protected: 
     virtual void run() {} 
}; 

/* 
class B : public Base<B> 
{ 
    protected: 
     virtual void run() {} 
}; 
*/ 

它編譯罰款現在（ideone）。但是，如果我取消的B定義，那麼它提供了以下錯誤（ideone）：

prog.cpp: In instantiation of ‘Base<B>’: 
prog.cpp:20: instantiated from here 
prog.cpp:6: error: redefinition of ‘template<class U> void f(void*)’ 
prog.cpp:6: error: ‘template<class U> void f(void*)’ previously defined here 

我知道（好，我想我知道）爲什麼它給這個錯誤的原因。

所以我的問題是：

如何避免在類友元函數模板的定義的情況下重新定義錯誤？

只要我在類中提供主模板（非特殊化）的定義，我會得到這個錯誤。也有以這種方式定義主模板另一個問題：它使Base類模板所有實例，這也是我想避免的f函數模板friend的所有實例。我要讓f<T>的Base<T>的朋友而不是f<U>的Base<T>如果U和T不一樣的朋友。同時，我也想在課堂上提供定義。可能嗎？

Answer 1

你真的需要定義f到編譯班上？如果外面定義它，你的問題就消失了，你也可以強制你想要的一對一關係（即只f<T>是Base<T>的朋友）：

template <typename T> class Base; 

template <typename U> 
void f(void *ptr) { 
    static_cast<Base<U>*>(ptr)->run(); 
} 

template<typename T> 
class Base 
{ 
    friend void f<T>(void *ptr); //only one instanciation is a friend 

    protected: 
    virtual void run() = 0; 
}; 

但是，請注意這樣一個事實，只有f<T>是的Base<T>朋友不會阻止下面的代碼進行編譯：

B b; 
f<A>(&b); // compiles, f<A> calls Base<A>::run, but the cast is wrong 

Answer 2

友元函數是一個全球性的功能，即使你把它落實到任何一類的機構。問題是，當你（在任何情況下）實例Base<T>兩次你提供的f兩種實現方法。請注意，f不不取決於T，並且它不能使用T;這對所有的Base<T>都是一樣的功能。

一個簡單的解決方案是隻提供類模板內的f聲明和實現外面：

template<typename T> 
class Base 
{ 
    template<typename U> 
    friend void f(void *ptr); 
    protected: 
    virtual void run() = 0; 
}; 


template<typename U> 
void f(void *ptr) { 
    static_cast<Base<U>*>(ptr)->run(); 
} 

class A : public Base<A> 
{ 
protected: 
    virtual void run() {} 
}; 

class B : public Base<B> 
{ 
protected: 
    virtual void run() {} 
}; 

int main() { 
} 

上面的代碼與我的G ++