Вызов частного конструктора класса<T> из класса<U>

Question

Ниже приведен упрощенный вариант кода, который у меня есть.

#include <vector>
#include <algorithm>

template <typename T> struct Foo {
  using Value = T;
  constexpr Foo() = delete;
  constexpr Foo(T v) : value(v) {}
  T value;
};

template <typename T> struct Vec {
  using Elem = Foo<T>;
  using Container = std::vector<Elem>;

  Vec() = delete;
  template <typename... Elems>
  Vec(Elem a, Elem b, Elems... rest)
      : elems_{a, b, rest...} {}

  void add(const Elem &e) { elems_.push_back(e); }

  template <typename F> auto map(const F &f) const;

private:
  Vec(Container &&c) : elems_(std::move(c)) {}
  Container elems_;
};

template <typename C>
template <typename F>
auto Vec<C>::map(const F &f) const {
  using ReturnedFoo = decltype(f(std::declval<typename Vec<C>::Elem>()));
  using ValueType = typename ReturnedFoo::Value;
  using Container = typename Vec<ValueType>::Container;
  Container mapped_elems;
  mapped_elems.reserve(elems_.size());
  std::transform(elems_.begin(), elems_.end(), std::back_inserter(mapped_elems),
                 f);
  return Vec<ValueType>{std::move(mapped_elems)};
}

Foo<int> mul2(Foo<int> x) {
    return Foo<int>{2 * x.value};
}
Foo<double> to_d(Foo<int> x) {
  return Foo<double>{static_cast<double>(x.value)};
}

int main() {
  constexpr auto f1 = Foo<int>(1);
  constexpr auto f2 = Foo<int>(2);
  constexpr auto f3 = Foo<int>(3);
  const auto v1 = Vec<int>{f1, f2, f3};
  const auto v2 = v1.map(mul2);
  // const auto v3 = v1.map(to_d); // call to private constructor from here
}

Мои занятия Vec<T> внутренне содержит элементы типа Foo<T> в std::vector и он всегда содержит как минимум 2 элемента.

Я написал map функция, которая отображает / трансформирует каждый элемент и возвращает новый Vec объект. Все отлично работает для картографических функций, которые не меняют тип элемента (F : (T) -> T), лайк mul2, Но общий случай (F : (T) -> U) не работает, потому что есть вызов частного конструктора в классе Vec<U> от Vec<T>::map функция. Обнародование этого конструктора позволило бы создать Vec объект с менее чем 2 элементами, так что это не то, что я хочу.

Моя первая попытка решить эту проблему была

  template <typename X> friend class Vec<X>;

но, похоже, это запрещено. Вот вывод clang++:

vec.cpp:23:14: error: partial specialization cannot be declared as a friend
      friend class Vec<X>;

Есть ли способ заставить его работать? Во время написания этого вопроса у меня возникла идея переписать последнюю строку карты следующим образом:

  Vec<ValueType> result{mapped_elems[0], mapped_elems[1]};
  for (auto it = mapped_elems.begin() + 2 ; it != mapped_elems.end(); ++it) {
      result.add(*it);
  }
  return result;

Но есть ли другой способ?

(Кстати. У меня есть Clang 3.5.0 и g++ 4.9.2)

Answer 1

Если вы хотите какую-либо специализацию Vec быть другом нынешнего Vec<T> Например, объявление друга должно быть:

template <typename X> friend struct Vec;
//                                     ^ ok, plain identifier

вместо:

template <typename X> friend class Vec<X>;
//                                    ^~~ wrong!

§11.3 [class.friend] / p3:

Объявление друга, которое не объявляет функцию, имеет одну из следующих форм:

friend elaborated-type-specifier ;
friend simple-type-specifier ;
friend typename-specifier ;

[ Примечание: декларация друга может быть декларацией в декларации шаблона (пункт 14, 14.5.4). - примечание конца ]

Используемый в настоящее время синтаксис соответствует объявлению частичной специализации Vec, что запрещено §14.5.4 [temp.friend]/p8:

Объявления друзей не должны объявлять частичные специализации.

Answer 2

Ты просто ошибся friend синтаксис там:

template <typename U> friend struct Vec;