为什么constexpr静态成员(类型类)需要定义?

时间:2015-04-01 18:13:09

标签: c++ c++11 static-members c++14 constexpr

==>请参阅coliru上的完整代码段和编译。

我有一个LiteralType课程填充constexpr requirements

struct MyString
{
    constexpr MyString(char const* p, int s) : ptr(p), sz(s) {}
    constexpr char const* data() const { return ptr; }
    constexpr int         size() const { return sz;  }

    char const *ptr = 0;
    int  const  sz  = 0;
};

我将它用作constexpr static成员变量:

struct Foo
{
    int size() { return str_.size(); }

    constexpr static MyString str_{"ABC",3};
};

int main()
{
  Foo foo;
  return ! foo.size();
}

但链接人说:
(Clang-3.5和GCC-4.9)

undefined reference to `Foo::str_'

我必须定义constexpr static成员!
(我没有指定构造函数参数)

constexpr MyString Foo::str_;

但是,如果constexpr static成员是int,则不必在类定义之外定义成员。这是我的理解,但我不确定......

问题:

  • 为什么int不需要在类声明之外定义,但MyString需要这个?
  • 在头文件中定义constexpr static成员是否有缺点?
    (我只提供我的库作为头文件)

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

One Definition rule告诉我们,程序中的odr-used变量不能有多个定义。因此,如果变量使用了odr,那么您需要定义它,但是您无法将其定义为头文件,因为它可能包含在整个程序中不止一次。恶意使用违规不需要诊断消息,因此您可以违反此规则,编译器没有义务通知您。

在您的情况下,您确实使用str_,并且您不能在头文件中包含该定义,因为这会违反一个定义规则,因为它可以在程序中包含多次。< / p>

值得注意的是,如果您已经完成了以下操作,则不会使用它:

return str_.size_;

因此,您无需定义变量which can have some odd consequences in some examples。我怀疑这是否真的可以长期解决你的问题。

在C ++标准草案3.2草案中涵盖了odr规则,他们说:

  

变量x,其名称显示为可能已评估的表达式   除非应用左值到右值的转换,否则ex是odr-used(4.1)   to x产生一个不调用any的常量表达式(5.19)   非平凡的函数,如果x是一个对象,ex是一个元素   一组表达式e的潜在结果,其中任何一个   左值到左值的转换(4.1)适用于e,或e是a   丢弃值表达式(第5条)。如果它出现,这是有用的   作为一个潜在评估的表达式(包括作为结果   非静态成员函数体中的隐式转换   (9.3.1))。[...]

所以str_产生一个常量表达式,左值到右值的转换没有应用于表达式str_.size()而且它不是一个被丢弃的值表达式,所以它是odr-used因此{{ 1}}需要定义。

另一方面,左值到右值的转换应用于表达式str_,因此它不会使用,并且不需要定义str_.size_