gcc 和 clang 接受友元函数访问友元类的私有成员是错误的吗？

Question

在类模板

A

中，

A

的不同实例已成为好友。具体来说，

A<T>

和

A<T const>

彼此成为朋友（见下文）。这并不意味着

A<T>

的朋友应该能够访问

A<T const>

的私有成员，反之亦然。但显然 gcc 和 clang 接受了这一点。

#include <type_traits>

template <typename T>  
struct A { 
 private:
  T value{};

 public:
  using InvT = std::conditional_t<std::is_const_v<T>, std::remove_const_t<T>, std::add_const_t<T>>;
  friend A<InvT>;

  friend bool operator==(A const& a, A<InvT> const& b) noexcept {
    return a.value == b.value;
    //                  ^^^^^ private. should not be accessible
  }
};

他们接受这一点是错误的吗？

Answer 1

当

operator==

移动到类定义之外时，所有三个主要编译器（GCC、CLANG、MSVC）都接受此代码，即使

friend A<InvT>

声明被删除！请参阅https://godbolt.org/z/YP1sKKh1f

#include <type_traits>

template <typename T>  
struct A;
template <typename T, typename InvT>
bool operator==(A<T> const& a, A<InvT> const& b) noexcept {
    return a.value == b.value;
}

template <typename T>  
struct A { 
 private:
  T value{};

 public:
  using InvT = std::conditional_t<std::is_const_v<T>, std::remove_const_t<T>, std::add_const_t<T>>;
  friend bool operator==(A<T> const& a, A<InvT> const& b) noexcept;
};


int main() {
  A<int> a;
  A<int const> b;
  (void)(a == b);
}

对于上面的代码，GCC 警告说，

friend operator==

声明实际上是错误的，因为它不是声明模板，而是声明一个自由函数/运算符。更正的是在

<>

之后添加一个空模板规范

operator==

:

  friend bool operator==<>(A<T> const& a, A<InvT> const& b) noexcept;

通过此更新，所有编译器都正确拒绝编译代码，因为禁止访问私有

b.value

：https://godbolt.org/z/7j1zGeEs9