Effecticve学习笔记_条款46：需要类型转换时请为模板定义非成员函数

　　条款24已经讨论过为什么惟有non-member函数才有能力“在所有实参身上实施隐式类型转换”，这里还以Rational class的operator*函数为例。

　　这里将Rational和operator*模板化了：

template<typename T>
class Rational
{
public:
Rational(const T& numerator = 0, const T& denominator = 1);
const T numerator() const;
const T denominator() const;
};
template<typename T>
const Rational<T> opearator* (const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs)
{......}

　　下面的例子如同条款24一样，唯一不同的是Rational和operator*如今都变成了templates：

Rational<int> oneHalf(1,2); //这个例子来自条款24
Rational<int> result = oneHalf * 2; // 错误，无法通过编译

　　上述过程无法通过编译，因为编译器这里不知道我们想要调用哪个函数。取而代之的是，它们试图想出什么函数被名为operator* 的template具现化(产生)出来。它们知道它们应该可以具现化某个“名为operator*并接受两个Rational< T >参数”的函数，但为完成这一具现化行动，必须先算出T是什么。

　　以oneHalf进行推导，过程并不困难。operator* 的第一参数被声明为Rational< T >，而传递给operator* 的第一实参(oneHalf)的类型是Rational< int >，所以T一定是int。其他参数的推导则没有这么顺利。operator* 的第二参数被声明为Rational< T >，但传递给operator* 的第二实参(2)类型是int。由于template实参推导过程中从不将隐式类型转换函数纳入考虑，所以这里编译器并不会将2转换为Rational< int >，进而将T推导为int。一句话，隐式转换+推导T不能被同时被编译器接受。

　　解决问题的思路便接着产生，编译器既然不能同时接受这两个过程，就让它们事先满足好一个条件，再由编译器执行另一个过程好了。

　　如果把这个operator*放在template class里面，也就是先在生成模板类的那一步就定下T，这样编译器只要执行隐式转换这一步就可以了。

　　因此我们可以这样来改：

　　

template <class T>
class Rational
{
......
friend Rational operator* (const Rational& lhs, const Rational& rhs);
};

template <class T>
const Rational<T> operator* (const Rational<T>& lhs, const Rational<T>& rhs)
{
// 这里友元函数的声明并不是用来访问类的私有成员的，而是用来进行事先类型推导的
return Rational<T>(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

　　注意中间我们添加了一个友元函数。果然编译通过了，但链接时又报错了，原因是链接器找不到operator*的定义，这里又要说模板类中的一个特殊情况了，它不同与普通的类，模板类的友元函数只能在类中实现，所以要把函数体部分移至到类内，像下面这样：

template <class T>
class Rational
{
…
friend Rational operator* (const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}
…
}

　　这下编译和链接都没有问题了。这里还要说一下，就是移至类内后，T的标识符可以不写了，但如果非要写成下面这样，自然也是OK的。

friend Rational operator* (const Rational& lhs, const Rational& rhs)
{
return Rational(lhs.numerator() * rhs.numerator(),
lhs.denominator() * rhs.denominator());
}

　　operator* 里面只有一句话，但如果friend函数里面的东西太多了，可以定义一个辅助方法，比如DoMultiply()，这个DoMultiply可以放在类外去实现，DoMultiply本身不支持混合乘法（2 * SomeRational或者SomeRational * 2），但由于在operator*里面已经进行了隐式类型转换，所以到DoMultiply这一级是没有问题的。

　　

　　总结：当我们编写一个class template，而它所提供之“与此template相关的”函数支持“所有参数之隐式类型转换”时，请将那些函数定义为“class template内部的friend函数”。