c++ - 如何在静态 constexpr 类成员中使用 make_tuple() ？

Question

我正在尝试在 constexpr 中使用 make_tuple()。它在全局范围内发挥作用。但它会为 static constexpr 类成员生成链接错误。

#include <iostream>
#include <tuple>

using namespace std;

class A
{
public:
    static constexpr auto z = make_tuple(5, 3.0);
};

constexpr auto tp = make_tuple(6, 3.2);

int main()
{

    cout << get<0>(tp) << " " << get<1>(tp) << endl; // OK

    cout << get<0>(A::z) << "  " << get<1>(A::z) << endl; // error: (.text+0x5a): undefined reference to `A::z'
                                                          //        (.text+0x67): undefined reference to `A::z'

}

我查过here make_tuple 本身并不是 c++11 中的 constexpr。我想这不是本例的问题。如果是的话，它将生成编译错误而不是链接错误。

我尝试按照 this answer 的建议在类外部定义 constexpr ，如下所示

class A
{
public:
    static constexpr tuple<int, double> z;
};

constexpr tuple<int, double> A::z = make_tuple(5, 3.0);

但是，它会产生几个编译错误。根据 constexpr initializing static member using static function 的答案，这就是 sanse

在static constexpr类成员中使用make_tuple的正确方法是什么？

编译器: g++ 4.8.4 和 clang 3.4 以及 -std=c++11

Answer 1

在 C++11/14 中，如果使用 ODR，static constexpr 变量必须在某处定义(ODR 使用的意思是“以需要它具有的方式使用”一个身份”。举个例子，取一个真正的引用或指向它们的指针。这里的 ODR 意思是“一个定义规则”，ODR-used 意思是“在要求它有一个定义的意义上使用”，我将其缩写为“有一个身份”)。

Simply add:

constexpr tuple<int, double> A::z;

我们已经定义了它存在的位置。这必须位于一个编译单元中。

在 C++17 中，添加了 inline 变量，并且我相信 constexpr 变量是隐式内联的。我不是 C++17 专家，但是it compiles and runs in C++1z mode没有定义，所以我的解释似乎至少正确了一半。

(内联变量，就像内联函数一样，最终在编译器想要的地方创建定义。内联函数通常由当有人获取它的地址时，每个目标文件中都有一个带有特殊注释的定义，然后在链接时丢弃重复项，每个人都引用最后一个。我不知道是否内联变量往往以相同或不同的方式实现。)

如果您想在 C++11 中解决此问题，而不必在具有硬编码模板参数的 .cpp 文件中放入某些内容，change z to a constexpr function当你想使用它时调用它。

---

正如 SergyA 所提到的，这里会触发 ODR，因为 get 返回对相关元组中某个字段的引用，并且该引用意味着该对象必须存在一个标识字段以及整个元组。

理论上，精心设计的按值返回的 value_get 可以避免这种 ODR 使用，但这取决于 tuple 的实现，因为它反过来又不能调用get。