c++ - 无法在未定义的情况下声明模板变量

Question

我想在头文件中转发声明变量模板，然后在单独的编译单元中进行实际实例化。

我被引导相信 C++14 变量模板的操作与静态类变量非常相似。不幸的是，情况似乎并非如此，它阻止我向前声明我的变量模板。

template <typename T> struct Variable {
    static int variable;
};

template <typename T> 
extern int variable;

int main() {
    (void) Variable<char>::variable;
    // (void) variable<char>;                   // <-- line 10
}

template <> int Variable<char>::variable = 42;
template <> int variable<char> = 23;

上面的代码示例在 GCC 下按原样编译和运行。但是取消注释第 10 行会产生编译时错误:

specialization of 'variable<char>' after instantiation
    template <> int variable<char> = 23;
                     ^

Answer 1

我认为您的方向是正确的。

技巧是这样的:在任何一个翻译单元中，不要在您的特化之前实例化模板。

例如:

// test.h
#ifndef TEST_H
#define TEST_H

template <typename T> 
extern int variable;

template <> extern int variable<char>;
template <> extern int variable<int>;

#endif // TEST_H

然后:

// test2.cpp
#include "test.h"

template <> int variable<char> = 23;
template <> int variable<int> = 24;

最后:

// test.cpp
#include "test.h"
#include <iostream>

int
main()
{
    std::cout << variable<char> << '\n';
    std::cout << variable<int> << '\n';
}

对我来说这个输出:

23
24

更新

T.C.在下面的评论中指出，需要在首次使用之前声明特化，因此我更新了上面的“test.h”来做到这一点。

更新 2

似乎存在一些实现分歧。 clang 似乎可以很好地处理这个问题:

template <typename T> 
extern int variable;

template <> extern int variable<char>;
template <> extern int variable<int>;

#include <iostream>

int
main()
{
    std::cout << variable<char> << '\n';
    std::cout << variable<int> << '\n';
}

template <> int variable<char> = 23;
template <> int variable<int> = 24;

http://melpon.org/wandbox/permlink/DGYKvvoPbmRIHaFi

但是 gcc 报错:

prog.cc:4:13: error: explicit template specialization cannot have a storage class
 template <> extern int variable<char>;
             ^~~~~~

prog.cc:5:13: error: explicit template specialization cannot have a storage class
 template <> extern int variable<int>;
             ^~~~~~

我已经搜索了标准和核心问题列表，但找不到任何表明一个编译器或另一个编译器正确的信息。如果有人确实看到了这样的证据，我很乐意将其包含在这个答案中。