c++ - enum vs constexpr 用于类中的实际静态常量

Question

让我先说明我的意图。在过去 (C++) 时代，我们会有如下代码:

class C
{
public:
  enum {SOME_VALUE=27};
};

然后我们可以在整个代码中使用 SOME_VALUE 作为编译时间常数，并且无论编译器在何处看到 C::SOME_VALUE，它都会插入文字 27。

如今，将代码更改为以下内容似乎更容易接受:

class C
{
public:
  static constexpr int SOME_VALUE=27;
};

这看起来更简洁，为 SOME_VALUE 提供了明确定义的类型，并且似乎是 C++11 的首选方法。 (至少对我来说不可预见的)问题是，这也会导致需要将 SOME_VALUE 设置为外部的情况。也就是说，在某个cpp文件的某处，我们需要添加:

constexpr int C::SOME_VALUE; // Now C::SOME_VALUE has external linkage

导致这种情况的情况似乎是在使用对 SOME_VALUE 的 const 引用时，这在 C++ 标准库代码中经常发生(请参阅本问题底部的示例)。顺便说一下，我使用 gcc 4.7.2 作为我的编译器。

由于这种困境，我不得不重新定义 SOME_VALUE 为枚举(即老派)，以避免必须为某些人添加定义到 cpp 文件，但是不是我所有的静态 constexpr 成员变量。有没有办法告诉编译器 constexpr int SOME_VALUE=27 意味着 SOME_VALUE 应该被视为 only 作为编译时间常数和从来没有外部链接的对象？如果您看到与它一起使用的 const 引用，请创建一个临时引用。如果你看到它的地址被占用，如果这是需要的话，生成一个编译时错误，因为它是一个编译时间常数，仅此而已。

这里有一些看似良性的示例代码，导致我们需要在 cpp 文件中添加 SOME_VALUE 的定义(再次使用 gcc 4.7.2 测试):

#include <vector>

class C
{
public:
  static constexpr int SOME_VALUE=5;
};

int main()
{
  std::vector<int> iv;

  iv.push_back(C::SOME_VALUE); // Will cause an undefined reference error
                               // at link time, because the compiler isn't smart
                               // enough to treat C::SOME_VALUE as the literal 5
                               // even though it's obvious at compile time
}

在文件范围的代码中添加以下行将解决错误:

constexpr int C::SOME_VALUE;

Answer 1

作为记录，static constexpr 版本将像您在 C++17 中所期望的那样工作。来自 N4618 附件 D.1 [depr.static_constexpr] :

D.1 Redeclaration of static constexpr data members [depr.static_constexpr]

For compatibility with prior C++ International Standards, a constexpr static data member may be redundantly redeclared outside the class with no initializer. This usage is deprecated. [Example:

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

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

—end example]

允许这样做的相关标准文本是 N4618 9.2.3 [class.static.data]/3 :

[...] An inline static data member may be defined in the class definition and may specify a brace-or-equal-initializer. If the member is declared with the constexpr specifier, it may be redeclared in namespace scope with no initializer (this usage is deprecated; see D.1). [...]

这与引入同一事物的非 constexpr 版本的机制相同，inline static data members .

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

inline int A::n; // illegal