Question

请考虑以下代码：

template<typename T>
struct S { static constexpr int bar = T::foo; };

struct U: S<U> { static constexpr int foo = 42; };

int main() { }

GCC v6.1编译它，clang 3.8拒绝它并带有错误：

2：错误：'U'中没有名为'foo'的成员 struct S {static constexpr int bar = T :: foo; };

哪种编译器是对的？
可能是因为U is not a complete type我们试图在S内使用它吗？在这种情况下，它应该被认为是GCC的一个错误，但我想知道我是否正好在bug跟踪器上搜索/打开一个问题......

修改

与此同时，我向GCC开了一个bug 等待它接受答案。

Answer 1

对于C ++ 14和11，Clang是对的;然而，最新的工作草案（未来的C ++ 17）已经发生了变化 - 请参阅下一节。

要查找的标准引用（来自N4140，最接近C ++ 14的草案）：

[temp.inst] / 1：

[...]类模板特化的隐式实例化导致声明的隐式实例化，而不是定义，默认参数或例外规范类成员函数，成员类，作用域成员枚举，静态数据成员和成员模板; [...]

[temp.point] / 4：

对于类模板特化，[...]实例化的要点对于这样的特化，紧接在命名空间范围之前涉及专业化的声明或定义。

因此，S<U>的实例化时间恰好在U的声明之前，只是在概念上插入了前向声明struct U;，因此名称U找到了。

[class.static.data] / 3：

[...]可以在文件中声明文字类型的静态数据成员使用constexpr说明符的类定义;如果是的话，它声明应指定 brace-or-equal-initializer 每个 initializer-clause 是一个赋值表达式 不断表达。 [...]该成员仍应定义为如果在程序中使用了odr-used（3.2），则命名空间范围命名空间范围定义不应包含初始值设定项。

根据上面引用的段落，在bar的定义中S的声明，即使它有一个初始化器，仍然只是一个声明，而不是一个定义，所以它＆＃39;在S<U>被隐式实例化时被实例化，并且当时没有U::foo。

解决方法是使bar成为一个函数;根据第一个引用，函数的定义将不会在S<U>的隐式实例化时实例化。只要在看到bar的定义之后（或U的其他成员函数的主体内部）使用S，因为这些只会被单独实例化如果需要 - [14.6.4.1p1]），这样的事情会起作用：

template<class T> struct S 
{
   static constexpr int bar() { return T::foo; }
};

struct U : S<U> { static constexpr int foo = 42; };

int main()
{
   constexpr int b = U::bar();
   static_assert(b == 42, "oops");
}

在P0386R2通过工作草案（目前为N4606）后，[class.static.data] / 3已经修订;相关部分现在写道：

[...]可以在类定义中定义内联静态数据成员并可以指定大括号或等于初始化程序。如果是会员使用constexpr说明符声明，可以重新声明没有初始化程序的命名空间范围（不推荐使用此用法;请参阅 D.1）。 [...]

对[basic.def] /2.3：

的更改进行了补充

声明是定义，除非：
  [...]


它在类定义（9.2,9.2.3）中声明了非内联静态数据成员，


[...]

因此，如果它是内联的，那么它就是一个定义（有或没有初始化器）。 [dcl.constexpr] / 1说：

[...]使用constexpr声明的函数或静态数据成员说明符隐式地是内联函数或变量（7.1.6）。 [...]

这意味着bar的声明现在是一个定义，并且根据上一节中的引用，它没有为S<U>的隐式实例化实例化;只有bar的声明，它不包含初始值设定项，在那时被实例化。

本案例中的更改在当前工作草案的[depr.static_constexpr]中的示例中得到了很好的总结：

struct A {
   static constexpr int n = 5; // definition (declaration in C++ 2014)
};

const int A::n; // redundant declaration (definition in C++ 2014)

这使得GCC的行为在C ++ 1z模式下符合标准。

使用派生类的静态constexpr数据成员初始化基类的静态constexpr数据成员

1 个答案: