如何将处理当前类的外部类方法设为友元（不完整类型问题）

问题重现 #

想让other类的handle_message方法访问message类的私有成员，于是在message里声明该方法为友元，但编译始终报类型不完整错误，代码如下：

#include <cstdio>

struct other;

class message
{
    friend auto other::handle_message(message) -> void;
    int private_ = 10;
};

struct other
{
    auto handle_message(message msg) -> void {
        printf("Private part of msg is %d!\n", msg.private_);
    }
};

int main() {}

错误原因 #

在message类中声明友元函数other::handle_message时，other仅仅是前向声明，编译器只知道other是一个结构体类型，但无法得知它的成员函数信息，因此无法确认other::handle_message的存在，触发类型不完整错误。

解决方法 #

方案一：调整类的声明与定义顺序 #

先前向声明message，完整定义other类（仅声明成员函数，实现放在message定义之后），再定义message并声明友元，最后实现other的成员函数：

#include <cstdio>

// 前向声明message
class message;

struct other
{
    // 仅声明成员函数，此时message是前向声明，作为函数参数没问题
    auto handle_message(message msg) -> void;
};

class message
{
    // 此时other已经完整定义，编译器能识别它的成员函数
    friend auto other::handle_message(message) -> void;
    int private_ = 10;
};

// 实现other的成员函数，此时message已经完整定义，可以访问私有成员
auto other::handle_message(message msg) -> void {
    printf("Private part of msg is %d!\n", msg.private_);
}

int main() {}

方案二：将整个other类声明为message的友元 #

如果不需要严格限制仅handle_message有权限，直接把整个other类设为message的友元，写法更简洁：

#include <cstdio>

struct other;

class message
{
    // 声明整个other类为友元
    friend struct other;
    int private_ = 10;
};

struct other
{
    auto handle_message(message msg) -> void {
        printf("Private part of msg is %d!\n", msg.private_);
    }
};

int main() {}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者glades