c++ - float 的类内静态 const 初始化与 C++ 中的 int 有何不同？

Question

我有一个包含 static const 成员的类，我正在类声明中对其进行初始化:

#include <iostream>

class Foo
{
    public:
        static const int i = 9;
        static const float f = 2.9999;
};

int main()
{
    std::cout << Foo::i << std::endl;
    std::cout << Foo::f << std::endl;
    return 0;
}

当使用带有选项 --std=c++11 的 GCC 4.8.2 编译时，它给出了这个编译错误:

foo.cpp:7:32: error: ‘constexpr’ needed for in-class initialization of static data member ‘const float Foo::f’ of non-integral type [-fpermissive]
         static const float f = 2.9999;
                                ^

如消息所示，如果将行更改为 static constexpr float f = 2.9999;，错误就会消失。

为什么浮点变量的类内静态常量初始化与整型变量有任何不同？它们不是都只是复制(如宏)或使用指针引用的特定大小(字节数)的值吗？

SO 上对类似(不相同)问题的一些较旧的答案表明，这是因为浮点表达式可能会在编译机器和执行机器(假设交叉编译场景)之间给出不同的结果。

但是:

1. 上面的代码直接赋值，没有任何算术运算需要计算一个值

2. 整数表达式也可能有不同的结果，因为它的下溢和上溢结果在不同的架构中没有明确定义。

3. 最后，constexpr 有什么魔力而 const 没有？当使用 const 时，为什么语言不做 constexpr 做的事情？我的意思是，当以下语句在类外作为 C++ 代码工作正常时，为什么还要使用另一个关键字: 常数 int i = 9; const float f = 2.9999；

Answer 1

这只是语言的限制，并且已通过引入广义常量表达式解决了这一问题。

从最初的C++开始，只能内联初始化整数类型的静态类成员常量；这是与非类型模板参数相同的类型限制。所以你可以像这样结合两者:

struct MyTrait { static const int value = 10; };

template <int N> struct Foo;

Foo<MyTrait::value> foo;

在这种用法中，静态常量不是 odr-used，不需要定义。我在猜测，但我可以想象这种使用是允许内联初始化的主要目的。对于所有其他类型，您大概都希望有一个定义，所以您不妨将初始化程序放在定义中。

当然，这不是借口，我想 constexpr 的引入旨在纠正这种最初的狭隘思想。