枚举vs constexpr用于类内部的实际静态常量

让我首先说明我的意图。在较早的（C ++）时代，我们将有如下代码：

class C
{
public:
  enum {SOME_VALUE=27};
};

然后，我们可以SOME_VALUE在整个代码中将其用作编译时间常数，并且无论编译器看到什么C::SOME_VALUE，它都只会插入文字27。

现在，将代码更改为以下内容似乎是可以接受的：

class C
{
public:
  static constexpr int SOME_VALUE=27;
};

SOME_VALUE从C ++ 11开始，这看起来更加简洁，给出了定义良好的类型，似乎是首选方法。（至少对我来说是SOME_VALUE无法预料的）问题是，这还会导致需要将其置于外部的情况。也就是说，在某些cpp文件中，我们需要添加：

constexpr int C::SOME_VALUE; // Now C::SOME_VALUE has external linkage

导致这种情况的原因似乎是在使用const引用时SOME_VALUE，这种情况在C ++标准库代码中经常发生（请参阅此问题底部的示例）。顺便说一下，我正在使用gcc 4.7.2作为我的编译器。

由于这一难题，我不得不回到定义SOME_VALUE为枚举（即旧派）的方式，以避免为某些但不是全部静态constexpr成员变量向cpp文件中添加定义。难道没有什么办法告诉编译器这constexpr int SOME_VALUE=27意味着SOME_VALUE应该仅将其视为编译时常数，而不应将其视为具有外部链接的对象吗？如果看到与它一起使用的const引用，请创建一个临时引用。如果您看到它的地址，那么就需要生成一个编译时错误，因为这是一个编译时间常数，仅此而已。

以下是一些看似良性的示例代码，这些代码使我们需要SOME_VALUE在cpp文件中添加的定义（再次，用gcc 4.7.2测试）：

#include <vector>

class C
{
public:
  static constexpr int SOME_VALUE=5;
};

int main()
{
  std::vector<int> iv;

  iv.push_back(C::SOME_VALUE); // Will cause an undefined reference error
                               // at link time, because the compiler isn't smart
                               // enough to treat C::SOME_VALUE as the literal 5
                               // even though it's obvious at compile time
}

在文件范围的代码中添加以下行将解决该错误：

constexpr int C::SOME_VALUE;

作为记录，该static constexpr版本将像您在C ++ 17中所期望的那样工作。从N4618附件D.1 [depr.static_constexpr]：

D.1static constexpr数据成员的重新声明[depr.static_constexpr]

为了与以前的C ++国际标准兼容，constexpr可以在没有初始化程序的类外部冗余地声明静态数据成员。不建议使用此用法。[示例：

struct A {
 static constexpr int n = 5; // definition (declaration in C++ 2014)
};

constexpr int A::n; // redundant declaration (definition in C++ 2014)

—结束示例]

允许这样做的相关标准文本为N4618 9.2.3 [class.static.data] / 3：

[...]内联静态数据成员可以在类定义中定义，并且可以指定大括号或相等初始化器。如果用说明constexpr符声明了该成员，则可以在没有初始化程序的命名空间范围内对其进行重新声明（不建议使用此用法；请参见D.1）。[...]

这与引入constexpr相同事物的非版本的相同机器（内联静态数据成员）一起使用。

struct A {
 static inline int n = 5; // definition (illegal in C++ 2014)
}; 

inline int A::n; // illegal

您在这里有三个选择：

1. 如果您的类是模板，则将静态成员的定义放在标头本身中。要求编译器仅跨多个翻译单元将其标识为一个定义（请参阅[basic.def.odr] / 5）

2. 如果您的课程不是模板，则可以轻松地将其放在源文件中

3. 或者声明constexpr静态成员函数getSomeValue（）：

   class C
   {
   public:
       static constexpr int getSomeValue() { return 27; }
   };
   

根据C ++标准N3797 S3.5 / 2-3

当一个名称可能表示与另一个作​​用域中的声明引入的名称相同的对象，引用，函数，类型，模板，名称空间或值时，该名称具有链接关系：

—当一个名称具有外部链接时，其表示的实体可以通过其他翻译单位范围或同一翻译单位其他范围内的名称进行引用。

—当一个名称具有内部链接时，它表示的实体可以由同一翻译单位中其他作用域的名称引用。

—当名称没有链接时，其表示的实体不能被其他作用域中的名称引用。

具有名称空间范围（3.3.6）的名称如果具有以下名称，则具有内部链接：

—明确声明为静态的变量，函数或函数模板；要么，

—一个非易失性变量，已明确声明为const或constexpr，既未明确声明为extern，也未事先声明为具有外部链接；要么

—匿名联合的数据成员。

我的阅读是下面的代码：

public:
  static constexpr int SOME_VALUE=5;
  constexpr int SOME_VALUE=5;
};
static constexpr int SOME_VALUE=5;
constexpr int SOME_VALUE=5;

的所有4个实例SOME_VALUE都有内部链接。它们应与SOME_VALUE同一个翻译单元中的参考链接在一起，并且在其他位置不可见。

显然，第一个是声明而不是定义。它需要在同一翻译单元中定义。如果GCC这么说，而MSVC没有，则MSVC是错误的。

为了替换枚举，数字2应该可以正常工作。它仍然具有内部链接，但没有static关键字。

[根据评论编辑]

我会去枚举类：

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/enum

http://www.stroustrup.com/C++11FAQ.html#enum

从第一个链接：

enum class Color { RED, GREEN=20, BLUE};
Color r = Color::BLUE;
switch(r) {
    case Color::RED : std::cout << "red\n"; break;
    case Color::GREEN : std::cout << "green\n"; break;
    case Color::BLUE : std::cout << "blue\n"; break;
}
// int n = r; // error: no scoped enum to int conversion
int n = static_cast<int>(r); // OK, n = 21

如今，首选方式是：

enum class : int C { SOME_VALUE = 5 };

你可以这样做

class C
{
public:
  static const int SOME_VALUE=5;
};

int main()
{
  std::vector<int> iv;
  iv.push_back(C::SOME_VALUE); 
}

这甚至不是C ++ 11，而是C ++ 98