静态const成员变量,可变参数模板和&&amp ;?的编译器错误或正确行为

时间:2014-12-02 20:29:16

标签: c++ c++11 rvalue-reference compiler-bug

我在尝试编译下面的代码时发现了一个奇怪的行为。我有4个文件如下

createshared.h:

#ifndef CREATESHARED_H_
#define CREATESHARED_H_

#include <memory>
#include <utility>

#ifdef USE_REFREF
template<typename T, typename... Args>
std::shared_ptr<T> create_shared(Args&&... args)
{
    class HelperClass : public T
    {
    public:
        HelperClass (Args&& ... nargs) : T(std::forward<Args...>(nargs)...) {}
        virtual ~HelperClass() = default;
    };

    return std::make_shared<HelperClass>(std::forward<Args...>(args)...);
}
#else
template<typename T, typename... Args>
std::shared_ptr<T> create_shared(Args... args)
{
    class HelperClass : public T
    {
    public:
        HelperClass (Args ... nargs) : T(nargs...) {}
        virtual ~HelperClass() = default;
    };

    return std::make_shared<HelperClass>(args...);
}
#endif

#endif

staticinitclass.h

#ifndef STATICINITCLASS_H_
#define STATICINITCLASS_H_

class StaticInitClass
{
public:
#ifdef INITIALIZE_IN_HEADER
    static const int default_i = 1;
#else
    static const int default_i;
#endif
    virtual ~StaticInitClass() = default;
    StaticInitClass() = delete;
protected:
    StaticInitClass(int i);
};

#endif

staticinitclass.cpp:

#include "staticinitclass.h"

#include <iostream>

#ifndef INITIALIZE_IN_HEADER
const int StaticInitClass::default_i = 2;
#endif

StaticInitClass::StaticInitClass(int i)
{
    std::cout << "Created with " << i << std::endl;
}

main.cpp中:

#include "staticinitclass.h"
#include "createshared.h"
#include <memory>

int main(int argc, const char* argv[])
{
    auto shared = create_shared<StaticInitClass>(StaticInitClass::default_i);
}

没有标志,程序编译并运行正常。

$ g++ -std=c++11 main.cpp staticinitclass.cpp 
$ ./a.out 
Created with 2

很好,因为default_i是一个整数类型,我们可以在标题中初始化它。我们这样做

$ g++ -std=c++11 main.cpp staticinitclass.cpp -DINITIALIZE_IN_HEADER
$ ./a.out 
Created with 1

很好,仍然编译并正常工作。现在,让我们添加&amp;&amp;和std :: forward

$ g++ -std=c++11 main.cpp staticinitclass.cpp -DINITIALIZE_IN_HEADER -DUSE_REFREF
/tmp/cc3G4tjc.o: In function `main':
main.cpp:(.text+0xaf): undefined reference to `StaticInitClass::default_i'
collect2: error: ld returned 1 exit status

链接器错误。好吧,我们现在尝试初始化.cpp中的default_i成员

$ g++ -std=c++11 main.cpp staticinitclass.cpp -DUSE_REFREF
$ ./a.out 
Created with 2

它再次起作用。使用clang会产生相同的结果,这会让我相信这不仅仅是一个孤立的编译器错误,而是语言本身可能会阻止静态初始化。我似乎无法连接为什么添加&amp;&amp;会导致休息。

目前我在Ubuntu 14.04上使用g ++ 4.8.2和clang ++ 3.5

使用-DINITIALIZE_IN_HEADER和-DUSE_REFREF时,有什么想法可以解决?

1 个答案:

答案 0 :(得分:2)

遵循§9.4.2[class.static.data]:

  

3 如果一个非易失性的const静态数据成员是整数或枚举类型,它在类定义中的声明可以指定一个大括号或者相等的初始值,其中每个初始化子句都是赋值表达式是一个常量表达式(5.19)。 [...] 如果程序中使用了odr-used(3.2),并且命名空间范围定义不包含初始值设定项,则仍应在命名空间范围内定义该成员。

换句话说,直接在标头中为const静态数据成员提供值并不意味着您不需要定义该数据成员。你应该在staticinitclass.cpp文件中有这个:

#ifndef INITIALIZE_IN_HEADER
const int StaticInitClass::default_i = 2;
#else
const int StaticInitClass::default_i; // this is what you don't have
#endif

绑定到引用(对于您的案例中的转发引用&&推导为const左值引用)计为此数据成员的 odr-use

如果您不使用转发引用并且您使用参数 by-value ,那么它不是该静态数据成员的使用,因此不会引发链接器错误。