在类中使用 const - 静态与非静态

Question

我一直在尝试使用 const 作为类声明中数组的大小。我知道如果我使用静态常量，它会起作用，但我很难理解为什么。更具体地说，为什么我可以对类中的某些数据成员使用 const，而对其他数据成员必须指定静态 const，如下所示：

class Test
{
public:
   static const int size = 10;   // 1. Works. Must be static to use it as size of array
   const int alpha = 20; // 2. Works, but cannot use as size of an array
   const double beta = 10.0; // 3. Works
   static const double gamma = 20.0; // 4. does not compile

   int table[size];  // Works with size, but not alpha
};

我已经阅读了很多解释，但还没有找到一个（或至少一个我理解的）专门针对案例 1 与案例 4 的不同之处，以及为什么我需要为数组设置 const 静态。

有人能解释一下吗？

编辑：我正在使用 VS 2013，如果这有影响的话

Answer 1

不同的是：

const int alpha = 20;

指定20 是默认值，如果您不指定任何其他值，对象的alpha 将获得该值。然而，该类可以很容易地拥有一个覆盖它的构造函数，例如：

// header file:
struct S
{
    S();
    S(int);
    const int alpha = 20;
};

// .cpp file
S::S(int): alpha(30) { }
S::S(): alpha(40) {}

所以alpha 的值实际上对于不同的对象可能是不同的。这意味着对象的大小不能依赖于它，因为相同类型的所有对象必须具有相同的大小和布局。

但是，在static const int size = 10; 的情况下，这在当时和那里指定size 确实具有10 的价值，并且以后没有任何东西可以取代它；所以这可以用作数组大小等等。只有一个 size 变量独立于类的任何对象。

Answer 2

但还没有找到一个（或至少我理解的一个）专门用于使案例 1 与案例 4 不同的原因，

数组大小只能是整数表达式，可以在编译时计算。由于gamma 属于double 类型，因此不能将其用作数组的大小。

为什么我需要将数组的 const 设为静态。

非static 成员仅作为类对象的成员存在。如果没有类的对象，它的值是不可用的。这引发了一个catch-22的情况。你不能定义没有大小的类。没有对象就无法获得大小。 static 成员解决了这个问题。

Answer 3

C++ 不允许数组大小使用非常量值。这就是它的设计方式。数组的大小必须在编译时确定。

如果你想要一个动态大小的数组，你需要为它分配内存（完成后用 delete 释放它）。