c++ - 初始化类模板的static constexpr成员变量

Question

情况如下:A类Foo使用模板参数 int N有一个静态成员变量float val . val 的值对应N并且永远不会改变，所以我希望它是 constexpr .

我知道初始化static constexpr成员变量的常用方法是:

// ok, but not what I want
template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <int N>
constexpr float Foo<N>::val;

但是因为val在类作用域内部初始化，我不能指定不同的val对于不同的 N .

如果val不是 constexpr但是const ，这有效:

// ok, but not what I want
template <int N>
struct Foo {
    static const float val;
};
template <>
const float Foo<0>::val = 3.14f;
template <>
const float Foo<1>::val = 0.1f;

但是我不能使用 constexpr float val = Foo<0>::val; ，因为 Foo<0>::val不是常量表达式。

所以，我想要实现的目标如下:

// the thing I want, but error
template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val;
};
template <>
constexpr float Foo<0>::val = 3.14f;
template <>
constexpr float Foo<1>::val = 0.1f;

但是编译器提示:

error: declaration of constexpr static data member 'val' requires an initializer

如果我为 val 添加一个初始化程序( static constexpr float val { 0.0f }; )，编译器说:

error: duplicate initialization of 'Foo<0>::val'
error: duplicate initialization of 'Foo<1>::val'

多么讽刺:D

我知道的解决方法是使用 variable template (C++14):

// ok
struct Foo {
    template <int N>
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <>
constexpr float Foo::val<0> = 3.14f;
template <>
constexpr float Foo::val<1> = 0.1f;

目前，这按预期工作。但是如果 Foo 中的其他成员(变量或函数)仍然需要模板参数(即 Foo 需要是类模板)，此解决方案不适用。

对此有什么想法吗？使用低于 C++20 的 C++ 标准的解决方案是首选(C++20 对我的项目来说太新了)。

Answer 1

您可以将类模板特化为

template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <>
struct Foo<0> {
    static constexpr float val { 3.14f };
};
template <>
struct Foo<1> {
    static constexpr float val { 0.1f };
};

或者为初始化创建一个函数助手。

template <int N>
struct Foo {    
    static constexpr float get_val() {
        if constexpr (N == 0) return 3.14f;
        else if constexpr (N == 1) return 0.1f;
        else return 0.0f;
    }
    static constexpr float val { get_val() };
};