Question

我今天遇到了一个有趣的问题。考虑这个简单的例子：

template <typename T>
void foo(const T & a) { /* code */ }

// This would also fail
// void foo(const int & a) { /* code */ }

class Bar
{
public:
   static const int kConst = 1;
   void func()
   {
      foo(kConst);           // This is the important line
   }
};

int main()
{
   Bar b;
   b.func();
}

编译时出现错误：

Undefined reference to 'Bar::kConst'

现在，我很确定这是因为static const int没有在任何地方定义，这是有意的，因为根据我的理解，编译器应该能够在编译时进行替换而不需要定义。但是，由于该函数采用const int &参数，它似乎没有进行替换，而是更喜欢引用。我可以通过进行以下更改来解决此问题：

foo(static_cast<int>(kConst));

我相信这现在迫使编译器创建一个临时的int，然后传递一个引用，它可以在编译时成功完成。

我想知道这是故意的，还是我期望从gcc中得到太多能够处理这种情况？或者这是我出于某种原因不应该做的事情？

Answer 1

这是故意的，9.4.2 / 4说：

如果静态数据成员是const integral或const枚举类型，它在课堂上的宣言定义可以指定一个恒定初始化器应该是一个积分常数表达式（5.19）In 那种情况下，会员可以出现在积分常数表达式。该会员仍应在a。中定义命名空间作用域，如果它在程序

当你通过const引用传递静态数据成员时，你“使用”它，3.2 / 2：

可能会评估表达式除非它出现在积分中需要持续表达（见 5.19），是sizeof运算符的操作数（5.3.3），或者是操作数 typeid运算符和表达式不指定左值多态类型（5.2.8）。一个对象或非重载函数是如果其名称出现在a中，则使用潜在评估的表达。

所以实际上，当你按价值或static_cast传递它时，你会“使用”它。只是GCC让你在一个案例中脱离困境而不是另一个案例。

[编辑：gcc正在应用来自C ++ 0x草案的规则：“一个变量或非重载函数，其名称显示为一个可能被评估的表达式是odr-used，除非它是一个满足出现要求的对象在常量表达式（5.19）中，立即应用左值到右值的转换（4.1）。“静态强制转换立即执行lvalue-rvalue转换，因此在C ++ 0x中它不是“使用”。]

const引用的实际问题是foo在获取其参数地址的权限范围内，并将其与例如来自另一个调用的参数的地址进行比较，存储在全局中。由于静态数据成员是唯一对象，这意味着如果从两个不同的TU调用foo(kConst)，则在每种情况下传递的对象的地址必须相同。除非在一个（并且只有一个）TU中定义对象，否则AFAIK GCC不能安排。

好的，所以在这种情况下foo是一个模板，因此定义在所有TU中都是可见的，因此编译器理论上可以排除它对地址做任何事情的风险。但一般来说，你当然不应该使用不存在的对象的地址或引用; - ）

Answer 2

如果您正在使用类声明中的初始化程序编写静态const变量，那就好像您已经编写了

class Bar
{
      enum { kConst = 1 };
}

并且GCC会以同样的方式对待它，这意味着它没有地址。

正确的代码应该是

class Bar
{
      static const int kConst;
}
const int Bar::kConst = 1;

Answer 3

这是一个非常有效的案例。特别是因为 foo 可以是STL中的函数，例如 std :: count ，它将 const T＆amp; 作为其第三个参数。

我花了很多时间试图理解链接器为什么会遇到这样的基本代码问题。

错误消息

未定义参考＆＃39; Bar :: kConst＆＃39;

告诉我们链接器找不到符号。

$nm -C main.o
0000000000000000 T main
0000000000000000 W void foo<int>(int const&)
0000000000000000 W Bar::func()
0000000000000000 U Bar::kConst

我们可以从“＆＃39; U＆＃39; Bar :: kConst是未定义的。因此，当链接器尝试完成其工作时，它必须找到符号。但是你只能声明 kConst并且不要定义它。

C ++中的解决方案也是如下定义：

template <typename T>
void foo(const T & a) { /* code */ }

class Bar
{
public:
   static const int kConst = 1;
   void func()
   {
      foo(kConst);           // This is the important line
   }
};

const int Bar::kConst;       // Definition <--FIX

int main()
{
   Bar b;
   b.func();
}

然后，您可以看到编译器将定义放在生成的目标文件中：

$nm -C main.o
0000000000000000 T main
0000000000000000 W void foo<int>(int const&)
0000000000000000 W Bar::func()
0000000000000000 R Bar::kConst

现在，你可以看到＆＃39; R＆＃39;说它是在数据部分中定义的。

Answer 4

g ++版本4.3.4接受此代码（请参阅this link）。但g ++版本4.4.0拒绝它。

Answer 5

我认为这个C ++的人工制品意味着只要引用Bar::kConst，就会使用它的字面值。

这意味着在实践中没有变量可以作为参考点。

您可能必须这样做：

void func()
{
  int k = kConst;
  foo(k);
}

Answer 6

简单技巧：在+传递函数之前使用kConst。这将阻止常量被引用，这样代码就不会生成对常量对象的链接器请求，但它将继续使用编译器时间常量值。

Answer 7

C++17 中的正确方法是简单地创建变量 constexpr：

static constexpr int kConst = 1;

constexpr 静态数据成员是隐式内联的。

Answer 8

我遇到了与Cloderic（三元运算符中的静态const：r = s ? kConst1 : kConst2）提到的相同的问题，但是它仅在关闭编译器优化（-O0而不是-Os）后才抱怨。发生在gcc-none-eabi 4.8.5上。

未定义的对静态const int的引用

8 个答案: