为什么 constexpr 静态成员（class 类型）需要定义？

Question

==> 在 coliru 上查看完整的代码片段和编译。

我有一个 LiteralType class filling constexpr requirements:

struct MyString
{
    constexpr MyString(char const* p, int s) : ptr(p), sz(s) {}
    constexpr char const* data() const { return ptr; }
    constexpr int         size() const { return sz;  }

    char const *ptr = 0;
    int  const  sz  = 0;
};

我用它作为constexpr static成员变量：

struct Foo
{
    int size() { return str_.size(); }

    constexpr static MyString str_{"ABC",3};
};

int main()
{
  Foo foo;
  return ! foo.size();
}

但是链接器说：
^{（Clang-3.5 和 GCC-4.9）}

undefined reference to `Foo::str_'

我必须定义 constexpr static 成员！
^{（我没有指定构造函数参数）}

constexpr MyString Foo::str_;

但是，如果 constexpr static 成员是 int，则不必在 class 定义之外定义该成员。这是我的理解，但我不确定...

问题：

为什么 int 不需要在 class 声明之外定义，但 MyString 需要这个？
在头文件中定义 constexpr static 成员有什么缺点吗？
（我只提供我的库作为头文件）

Answer 1

程序中的One Definition rule tells us that we can not have more than one definition of an odr-used变量。所以如果一个变量是 odr-used 那么你需要定义它但是你不能在头文件中定义它因为它可能被包含在整个程序中不止一次。 Odr-use 违规不需要诊断消息，因此您可以违反此规则，编译器没有义务通知您。

在你的情况下，你确实使用了 odr str_，你不能在头文件中包含定义，因为这会违反一个定义规则，因为它可以在程序中多次包含.

有趣的是，如果您执行了以下操作，它就不会被 ODR 使用：

return str_.size_;

因此您不需要定义变量。我怀疑这是否能长期解决您的问题。

ODR 规则包含在 C++ 标准草案部分 3.2 中，他们说：

A variable x whose name appears as a potentially-evaluated expression ex is odr-used unless applying the lvalue-to-rvalue conversion (4.1) to x yields a constant expression (5.19) that does not invoke any non-trivial functions and, if x is an object, ex is an element of the set of potential results of an expression e, where either the lvalue-to-rvalue conversion (4.1) is applied to e, or e is a discarded-value expression (Clause 5). this is odr-used if it appears as a potentially-evaluated expression (including as the result of the implicit transformation in the body of a non-static member function (9.3.1)).[...]

所以 str_ 产生一个常量表达式，左值到右值的转换不应用于表达式 str_.size() 并且它不是丢弃的值表达式，所以它是 odr-used 因此str_需要定义。

另一方面，左值到右值的转换应用于表达式 str_.size_，因此它不是 odr-used 并且不需要定义 str_。

为什么 constexpr 静态成员（class 类型）需要定义？

Why does constexpr static member (of type class) require a definition?

c++

c++11

static-members

c++14

constexpr

问题：