C++类模板友元中operator<< <T>与operator>> <>语法区别及原理

问题1：两个友元声明的区别 #

• 二者最终的生效效果完全一致，仅在模板实参的指定方式上有区别：
  • operator<< <T>的写法是显式指定模板运算符的实参为当前Foo类实例化所用的类型参数T
  • operator>> <>的写法是隐式推导模板实参，编译器会根据友元声明里的形参Foo&（本质是Foo<T>&）自动推导出模板运算符需要的实参就是T

问题2：operator<< <T>的含义 #

• 你的理解是正确的，这确实是一对一的友元关系：
  • 当你实例化Foo<int>时，只有operator<< <int>这个模板实例会被声明为Foo<int>的友元，operator<< <double>等其他类型的输出运算符实例无法访问Foo<int>的私有成员，不同类型的Foo实例和同类型的运算符实例一一对应。

问题3：operator>> <>的含义 #

• 这个写法不属于模板全特化，它是模板实参自动推导的语法简写：
  • 当引用模板函数的实例时，如果在尖括号<>内不填写任何实参，编译器会根据当前上下文的函数参数类型自动推导需要传入的模板实参。在这个场景下，根据形参Foo&（即Foo<T>&），编译器可以直接推导出operator>>需要的模板实参就是当前Foo的类型参数T，效果和写operator>> <T>完全一致。
  • 模板全特化要求你为模板的所有参数指定确定的、具体的类型/值，并且需要单独提供全特化版本的实现，和这个简写语法完全是两个概念。

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