C++20特定模板特化友元声明的跨编译器兼容问题

1. 跨编译器兼容的解决方案 #

要让该模板特化的友元声明兼容所有编译器，核心是提前声明函数模板fun2，让编译器在处理友元声明时能明确识别fun2是模板，进而解析fun2<T>为特化。修改后的代码如下：

// 提前声明Ext模板，因为fun2的参数依赖Ext<T>::Inner
template <class T> struct Ext;

// 提前声明fun2函数模板
template <class T>
void fun2(typename Ext<T>::Inner &p);

template <class T> 
struct Ext {
    struct Inner { 
        int m{};
    };

    // 此时编译器已明确fun2是模板，能正确识别该特化声明
    friend void fun2<T>(typename Ext<T>::Inner&);
};

template <class T>
void fun2(typename Ext<T>::Inner &p) { 
    p.m = 10; 
}

int main() {
    Ext<int>::Inner x; 
    fun2<int>(x); 
}

这段代码可以在GCC、MSVC和Clang中正常编译运行。

2. 原代码在C++20中的合规性 #

原代码不属于C++20标准下的良构代码。

根据C++标准的[temp.friend]条款，当声明依赖类型的友元函数模板特化时，必须提前存在对应的函数模板声明。原代码中，在Ext<T>的友元声明处，fun2还未被声明为模板，编译器无法确定fun2<T>是模板特化还是普通函数调用，因此不符合标准要求。

Clang的报错是严格遵循标准的行为，而GCC和MSVC在此处做了非标准的宽松处理，允许未提前声明模板的情况下解析该特化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user20562802