c++ - 递归模板不能像预期的那样使用静态变量

Question

代码

#include <iostream>
using namespace std;

template<int n> struct Fibo { static int x; };
template<> int Fibo<0>::x = 1;
template<> int Fibo<1>::x = 1;
template<int n> int Fibo<n>::x = Fibo<n-1>::x + Fibo<n-2>::x; //marked line

int main() {
    cout << Fibo<5>::x << endl;
    cout << Fibo<4>::x << endl;
    cout << Fibo<3>::x << endl;
    cout << Fibo<2>::x << endl;
    cout << Fibo<1>::x << endl;
    cout << Fibo<0>::x << endl;

    return 0;
}

输出

0
0
1
2
1
1

在 VC++ 中。 (根据用户 M M. 它在 gcc 中按预期编译)。当编译器到达带有 n=5 的标记行时它不会为 n=4 再次编译同一行, 但只是对待 Fibo<4>::x就好像它是用

声明的一样

template<> int Fibo<4>::x; // x defaults to 0

这是为什么呢？为什么在使用的时候可以正常使用

template<int n> struct Fibo { enum { x = Fibo<n-1>::x + Fibo<n-2>::x }; };
template<> struct Fibo<0> { enum { x = 1 }; };
template<> struct Fibo<1> { enum { x = 1 }; };

而不是静态变量？你如何修复第一个代码(没有 enum )？

Answer 1

标准对此非常明确:

14.7.1 Implicit instantiation [temp.inst]

9 The implicit instantiation of a class template does not cause any static data members of that class to be implicitly instantiated.

main() 中的所有调用给你的Fibo<n>::x对于 n > 1 , 是显式实例化，通过 Fibonnaci 递归将隐式实例化 Fibo<n-1>和 Fibo<n-2>但不是他们的成员x .这意味着在这些点上，static成员x将被评估为其默认初始化 0 .对于 n=1和 n=0 ，编译器将看到 1 的显式初始化值。如此有效，您可以得到以下计算

Fibo<5>::x --> Fibo<4>::x + Fibo<3>::x --> 0 + 0 = 0
Fibo<4>::x --> Fibo<3>::x + Fibo<2>::x --> 0 + 0 = 0
Fibo<3>::x --> Fibo<2>::x + Fibo<1>::x --> 0 + 1 = 1
Fibo<2>::x --> Fibo<1>::x + Fibo<0>::x --> 1 + 1 = 2
Fibo<1>::x --> 1
Fibo<0>::x --> 1

您需要实例化静态成员x在评估 Fibonacci 递归之前。您可以通过 static const int 来做到这一点或 enum成员(member)x ，或通过 @Jarod42 所示的函数(在 C++11 中可能是 constexpr)。