如何将外部定义的全局运算符声明为类的友元

你只需要按以下两步操作即可：

• 先对全局运算符做前置声明，如果是模板运算符需要同时声明模板结构
• 在类内部写友元声明，签名和外部定义的运算符完全匹配即可

以下用你给出的ring_buffer<T>的operator==场景做示例：

1. 前置声明依赖的模板与运算符 #

首先需要提前声明ring_buffer模板和对应的全局operator==模板，避免类内友元声明时编译器找不到对应符号：

// 前置声明ring_buffer模板
template <typename T>
class ring_buffer;

// 前置声明全局的operator==模板
template <typename T>
bool operator==(typename ring_buffer<T>::const_iterator left, typename ring_buffer<T>::const_iterator right);

2. 类内写友元声明 #

因为运算符要访问的是const_iterator的私有成员m_it，所以友元声明需要写在const_iterator类内部，注意签名要和全局运算符完全匹配，模板运算符要标注对应模板实参：

template <typename T>
class ring_buffer {
public:
    class const_iterator {
        // 友元声明，匹配全局的operator==模板实例
        friend bool operator==<T>(typename ring_buffer<T>::const_iterator left, typename ring_buffer<T>::const_iterator right);
    private:
        // 示例私有成员
        int* m_it = nullptr;
    };
    // ring_buffer的其他类实现
};

3. 类外定义全局运算符 #

直接按正常的全局函数定义写法写即可：

template <typename T>
bool operator==(typename ring_buffer<T>::const_iterator left, typename ring_buffer<T>::const_iterator right)
{
    return left.m_it == right.m_it;
}

注意事项 #

• 友元声明的返回值、参数列表、const修饰符必须和外部全局运算符的定义完全一致，否则编译器会判定为两个不同的函数
• 如果是普通非模板的全局运算符，不需要前置模板，只需要提前声明函数原型，类内直接写对应的友元声明即可
• 这种方式声明的友元运算符和类内定义的友元运算符作用完全一致，都属于外层命名空间的全局符号

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