在类模板的其他未定义成员类的显式专门化中定义隐藏友元合法吗？

Question

根据[temp.expl.spec]合法放置显式专门化的规则并不完全容易掌握，特别是当与隐藏的朋友混合时，为了避免牺牲我的专门化和朋友函数^{[temp.expl.spec]/8}我希望对以下内容发表第二个意见⁽¹⁾:

• 在类模板的头文件中，在类模板的未定义（/仅声明）成员类的显式专门化中定义隐藏的友元是否合法？假设此标头包含在至少两个不同的翻译单元中。

_{(1)我自己对标准的解释是，根据下面的标准引用，答案是“是的；这是合法的”。}

或者，举一个例子：下面的程序格式良好吗？

// s.h
#pragma once

template <int N>
struct S {
    struct M;
};
      
template<>
struct S<42>::M {
    friend int f(M) { return 42; }
};

// foo.h
#pragma once
void foo();

// foo.cpp
#include "foo.h"
#include <iostream>
#include "s.h"

void foo() {
    std::cout << f(S<42>::M{});
}

// main.cpp
#include <iostream>
#include "foo.h"
#include "s.h"

int main() {
    std::cout << f(S<42>::M{});
    foo();
}

_{CLANG和GCC都接受上述内容，但如果程序是格式不良的NDR或具有未定义的行为，这可能并不重要。GCC 10.1.0 DEMO，Clang 10.0.0 DEMO.}

Answer 1

是的，模板类（包括类模板和类模板的成员类）的显式专门化是一个类，因此在通常情况下允许多个定义。这些定义被视为程序中只有一个定义，所以f也可以。（不清楚隐式内联在这里有什么作用，因为F只有一个定义，以至于整个S<42>::M只有一个定义。）这里缺少s ::m 的定义也没有任何意义；像这样的“成员显式专门化”实际上是封闭类模板S的缩写专门化，因此S<42>::m与此完全无关。