静态constexpr类成员何时需要类外定义

When does a static constexpr class member need an out-of-class definition?

本文关键字：定义 成员 constexpr 静态 何时需      更新时间：2023-10-16

我有以下C++11代码（简化版）：

struct Info
{
    const char * name;
    int version;
};
class Base
{
public:
    const Info info;
    Base (Info info) : info (info) {}
};
class Derived : public Base
{
public:
    static constexpr Info info = {"Foobar", 2};
    Derived () : Base (info) {}
};
int main ()
{
    static Derived derived;
    return 0;
}

GCC 4.9.1对该代码进行了编译和链接。另一方面，Clang 3.5.0抱怨一个未定义的参考：

/tmp/test-109c5c.o: In function `main':
test.cc:(.text+0x1c): undefined reference to `Derived::info'
test.cc:(.text+0x22): undefined reference to `Derived::info'
clang: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

哪个是对的？这个代码合法吗？我对有关静态constexpr成员的规则的理解（主要基于这个问题）是，只有当获取变量的地址时，才需要类外定义。但我不会使用Derived:：info的地址，也不会在任何地方引用它；我只是通过值将它传递给Base构造函数。

我发现的各种解决方法：

  • 使两个构造函数（Base和Derived）都为constexpr。这可能是真实类的选项，也可能不是，真实类比示例中的类更复杂。不管怎样，我还是要试试
  • 用自动而非静态持续时间在main中声明Derived的实例。这不是真正项目的选项：Derived类是一个插件实现，它的一个实例需要作为共享对象中的公共符号导出
  • 完全移除Derived:：info，并使用大括号初始化的临时对象（即Base ({"Foobar", 2})）调用Base构造函数。这个解决方案是可行的，但随着更多成员被添加到structInfo中，它变得很难看（在我看来）

Aha，问题似乎是隐式Info(const Info &)复制构造函数。要将const Info &引用传递给该构造函数，需要获取Derived:：info的地址。

显然，GCC在优化副本构造函数方面比Clang更积极。如果我使用-fno-elide-constructors，那么GCC还会抱怨对Derived:：info的未定义引用。

在任何情况下，将Base和Derived构造函数声明为constexpr似乎可以实现我想要实现的目标，即在编译时初始化Base:：info，而不是在运行时从单独的Derive:：info复制。

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