为什么 static const char * template struct 成员没有初始化

Question

我有一些 C++11 模板代码，我正在尝试移植到 Visual C++ Compiler 2015。原始代码工作得很好，但是我需要重写它以解决 constexpr 的问题。

The original code (simplified example)

#include <iostream>

struct String
{
    static constexpr const char * value{ "STRING" };
};

template<typename Base>
class Derived
{
public:
    static constexpr const char * value{ Base::value };
};

template<typename BarType>
struct Foo
{
    static constexpr const char * value{ BarType::value };
};

using Bar = Derived<String>;
using FooBar = Foo<Bar>;

int main()
{
    std::cout << "FooBar::value = " << FooBar::value << std::endl;
}

这会打印：

FooBar::value = STRING

但是，当我重写时，一些静态变量没有被初始化。即使它编译得很好。

The ported code (not working)

#include <iostream>

struct String
{
    static const char * value;
};
const char * String::value = "STRING";

template<typename Base>
class Derived
{
public:
    static const char * value;
};
template<typename Base>
const char * Derived<Base>::value = { Base::value };

template<typename BarType>
struct Foo
{
    static const char * value;
};
template<typename BarType>
const char * Foo<BarType>::value = { BarType::value };

using Bar = Derived<String>;
using FooBar = Foo<Bar>;

int main()
{
    std::cout << "FooBar::value = " << FooBar::value << std::endl;
}

这会打印：

// nothing (Segmentation fault)

为什么会这样？
我该如何修复/解决它？

这可以在 Clang 和 Visual-C++ 中重现，但是 GCC 在第二个示例中也会打印 FooBar::value = STRING。

更新：Working solution

正如@serge-ballesta 所建议的。我更喜欢这个解决方案，因为它与原始代码非常相似。将 constexpr 成员添加到 VS 时，可以轻松应用并再次轻松删除。

Answer 1

我认为问题来自 [basic.start.init]:

Dynamic initialization of a non-local variable with static storage duration is unordered if the variable is an implicitly or explicitly instantiated specialization

Derived<Base>::value和Foo<BarType>::value的初始化不是静态初始化——因为右边不是常量表达式。这使得它动态初始化。由于变量是模板特化，因此初始化是无序 - 也就是说，两个 value 没有明确定义的顺序。

因此，我们有两种可能的顺序。有效的：

Derived<Base>::value ==> 0
Foo<BarType>::value ==> 0
Derived<Base>::value ==> Base::value
Foo<BarType>::value ==> BarType::value

无效的：

Derived<Base>::value ==> 0
Foo<BarType>::value ==> 0
Foo<BarType>::value ==> BarType::value
Derived<Base>::value ==> Base::value

如果Derived<Base>::value先初始化，那么Foo<BarType>::value会指向"STRING"。否则如果先初始化后者，则初始化为0。您看到的分段错误是由于尝试流式传输空字符指针造成的。

Answer 2

@Barry 给出了问题的原因。

一个可能的解决方法是强制执行初始化顺序。由于 String 不是模板化的 class，String::value 将在动态初始化发生之前正确初始化（静态）。

我可以想象两种方式：

向Foo添加显式初始化方法，而不是依赖于自动动态初始化：

...
template<typename BarType>
struct Foo
{
    static const char * value;
        static void init() {
            Foo::value = BarType::value;
        }
};

template<typename BarType>
const char * Foo<BarType>::value;

using Bar = Derived<String>;
using FooBar = Foo<Bar>;

int main()
{
    FooBar::init();
    std::cout << "FooBar::value = " << FooBar::value << std::endl;
}

使 value 成为 Foo 中的函数:

...
template<typename BarType>
struct Foo
{
    static const char * value() {
        return BarType::value;;
    }
};

using Bar = Derived<String>;
using FooBar = Foo<Bar>;

int main()
{
    std::cout << "FooBar::value = " << FooBar::value() << std::endl;
}

为什么 static const char * template struct 成员没有初始化

Why is static const char * template struct member not initialized

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