如何在命名空间范围内前向声明 constexpr 对象？答案

【问题标题】：How do I forward-declare a constexpr object at namespace scope?如何在命名空间范围内前向声明 constexpr 对象？
【发布时间】：2013-11-13 16:16:13
【问题描述】：

在 clang（主干）上，我可以转发声明一个稍后将使用 constexpr 定义的对象，如下所示：

// Fwd-declarations
struct S;
extern const S s;

// (... later) definitions
struct S {};
constexpr S s {};

Gcc 4.8 不喜欢这样，告诉我前向声明和定义在constexpr-ness 中不同。 gcc 说的是真的，还是这只是 gcc 的错误？

【问题讨论】：

标签： c++ gcc c++11 clang

【解决方案1】：

我在我的 C++11 标准副本中找不到任何明确禁止 constexpr-ness 在声明和定义之间不匹配的语言，但我确实看到了明确禁止 constexpr 的语言与 extern 一起使用（第 7.1.5 节），并且我还看到语言需要类级 static constexpr 变量的初始化程序才能在类中。此外，由于constexpr 的效用在变量的定义或其类型不可用时显着降低，我认为可能的意图是必须定义constexpr 变量（或者，对于static 类成员，初始化) 当它们被声明时。

作为一种变通方法，也许您可以为变量提供一个extern 别名。这将允许您获取它的地址，这是我能想到的唯一的事情是前向声明允许的。例如：

// .hpp file:
struct C;
extern C const &c;

// .cpp file:
struct C {
    constexpr C() { }
};
constexpr C cc;
C const &c = cc;

旁注：我知道在 C++14 中，他们重新访问/正在重新访问 constexpr，因此它可能在 Clang 中工作，因为它正在实现 C++14 的一些草案规范。

【讨论】：

C++14 草案实现必须使用-std=c++1y 启用；几乎不可能偶然做到这一点。
@Griwes 我目前不使用 Clang（不过我想使用），所以我不知道，但这并不让我感到惊讶。但是 Clang 在开发 C++14 时可能已经全面扩展了对constexpr 的支持（以兼容的方式）。我只是把它作为一种可能性扔掉。由于我在标准中找不到任何措辞，可能这两种实现都是 C++11 的有效选择，或者这可能是一个标准缺陷。
好的，听起来像是一个 gcc 错误。我已经提交了here。
DyP，仅仅因为constexpr必须用在定义上并不意味着你不能前向声明一个对象，它只是意味着constexpr不能出现在前向-宣言。到目前为止，我没有看到任何东西告诉我我的原始代码无效。
@AdamH.Peterson 3.1/2：“声明是一个定义，除非……它包含 extern 说明符（7.1.1）……既不是初始化器也不是函数体……”constexpr对象声明需要一个初始化器，extern 只是不放弃该要求，但extern constexpr int q = 3; 仍然有效。

【解决方案2】：

真正的答案是 gcc 完全错误，clang 是正确的。上面的代码应该可以编译，它会在 gcc 4.9 中编译。或者说this bug report。

【讨论】：