奇怪的 C++ 链接错误

Question

当我尝试编译这个时，

#include <iostream>

struct K{
    const static int a = 5;
};

int main(){
    K k;

    std::cout << std::min(k.a, 7);
}

我得到关注。 gcc 和 clang 都给出了类似的错误：

/tmp/x-54e820.o: In function `main':
x.cc:(.text+0xa): undefined reference to `K::a'
clang-3.7: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)

如果我遵循，它编译没有问题。这和std::min的写法有关系吗？

#include <iostream>

struct K{
    const static int a = 5;
};

int main(){
    K k;

    std::cout << std::min((int) k.a, 7);  // <= here is the change!!!
}

另一种避免错误的方法是我自己做min():

template <class T>
T min(T const a, T const b){
    return a < b ? a : b;
}

类 C 预处理器 MIN 也可以正常工作。

Answer 1

这个问题经常被问到。 我相信这是clang中的一个错误。 a 太早被检测为常量表达式，编译器没有生成它的定义。（参见 cmets 中的更正）

std::min 通过 const 引用获取其参数，因此必须存在定义。

#include <iostream>

struct K{
    const static int a = 5;
};

int main(){
    K k;

    std::cout << std::min(k.a, 7);
}

这是一个可移植的workaround替代方案：

#include <iostream>

struct K{
    constexpr static int a() { return 5; }
};


int main(){
    K k;

    std::cout << std::min(k.a(), 7);
}

Answer 2

std::min 通过引用接受参数。绑定对对象的引用意味着该对象是odr-used（[basic.def.odr]/2 中有一个代码示例与您的示例几乎相同）。

但是在(int)k.a 的情况下，k.a 不是odr-used；因为它正在执行左值到右值的转换，这会产生一个常量表达式。 （这里也有其他一些条件，但是您的代码还可以）。

如果一个对象是odr-used，那么它必须只有一个定义；违反此规则无需诊断。所以第一种情况可能会也可能不会被接受；并且必须接受第二种情况。

在您自己的min 版本中，它按值接受参数，这类似于(int)k.a 的情况——对k.a 采取的唯一操作是右值转换来初始化min 的参数。

您可以在 C++ 标准草案的[basic.def.odr] 部分阅读有关 odr-use 的完整规则集。

Answer 3

您已经在结构中声明了一个静态变量 (a)，但您还没有定义它。

struct K
{
    const static int a; // declaration
};

const int K::a = 5; // definition 


int main()
{
    std::cout << std::min(K::a, 7);
}

您可能会发现this link 很有帮助。

我也同意 Richard Hodges 的回答。