C ++ 11类型到枚举映射？

Question

我有一个像这样的枚举：

enum E
{
    TYPE_FLOAT,
    TYPE_CHAR,
    TYPE_INT
}

我想创建一个编译时映射来为以下类型获取适当的 E：

GetE<float> // returns TYPE_FLOAT
GetE<char> // returns TYPE_CHAR
GetE<int> // returns TYPE_INT

我想到了：

template<class T> struct GetE;

template<> struct GetE<float> { static constexpr E type = TYPE_FLOAT; };
template<> struct GetE<char> { static constexpr E type = TYPE_CHAR; };
template<> struct GetE<int> { static constexpr E type = TYPE_INT; };

但我收到如下错误：

undefined reference to `GetE<int>::type'

最好的方法是什么？为什么会出错？

Answer 1

这取决于你如何使用这些常量表达式。

ODR（单一定义规则）指出

(§3.2/2) [...] 名称显示为潜在求值表达式的变量是 odr-used 除非它是满足出现在常量表达式 (5.19) 和左值中的要求的对象立即应用右值转换 (4.1)。 [...]

（然后，许多特殊的规则，例外和例外的例外。）

odr 使用的任何变量都必须有一个定义。您的常量表达式有一个声明，但没有一个定义，所以这很顺利，除非您使用其中一个。

例如，下面的很顺利：

int main() {
  E e = GetE<float>::type;
  return 0;
}

但这不是：

void f(const E &)
{ }

int main() {
  f(GetE<float>::type);
  return 0;
}

因为f 需要一个 (const) 引用，所以左值到右值的转换不能立即应用，因此这构成了 odr 使用。编译器会抱怨它错过了一个定义。

（备注。正如 ShafikYaghmour 发现的（参见 cmets），如果编译器使用优化，您可能不会收到投诉，因为引用可能会被优化掉。要重现编译器投诉，请使用 -O0 标志（或类似标志） ，取决于编译器）。）

为了解决这个问题，可以以通常的方式提供所需的定义，即在结构定义之外：

constexpr E GetE<float>::type;
constexpr E GetE<char>::type;
constexpr E GetE<int>::type;

但由于这必须发生在 .cpp（而不是头文件）中，您最终将不得不在两个不同的地方维护声明和定义，这很麻烦。

您刚刚在评论中建议的解决方案，即定义一个 constexpr（和内联）函数，听起来不错：

template <class T> constexpr E GetE();

template <> constexpr E GetE<float>()
{ return TYPE_FLOAT; }

template <> constexpr E GetE<char>()
{ return TYPE_CHAR; }

template <> constexpr E GetE<int>()
{ return TYPE_INT; }

void f(const E &)
{ }

int main() {
  E e = GetE<float>();

  f(GetE<float>());

  return 0;
}

Answer 2

静态成员变量需要在类范围之外定义：

class C {
    const static int x = 5;
};

decltype(C::x) C::x;

Answer 3

可能是因为您忘记在枚举定义后加分号，这在 LiveWorkSpace 中对我有用：

#include <iostream>

enum E
{
   TYPE_FLOAT,
   TYPE_CHAR,
   TYPE_INT
} ;

template<class T> struct GetE;

template<> struct GetE<float> { static constexpr E type = TYPE_FLOAT; };
template<> struct GetE<char> { static constexpr E type = TYPE_CHAR; };
template<> struct GetE<int> { static constexpr E type = TYPE_INT; };

int main()
{
    std::cout << GetE<int>::type << std::endl ;
}

这里是代码http://liveworkspace.org/code/nHqUe$6的链接