具有静态 char* 数组成员的模板特化，多个单元的实例化答案

【问题标题】：Template specialization with static char* array member, instanciation in multiple units具有静态 char* 数组成员的模板特化，多个单元的实例化
【发布时间】：2014-03-08 15:49:53
【问题描述】：

我有一个模板结构来存储 static char* 数组，如下所示：

template<typename T>
struct EnumStrings {
    static const char* const data[];
};

我想这样专门化它：

template<> const char* const EnumStrings<SomeType>::data[] =
    {"item1", "item2", "item3", "item4"};

如果我将此实例化放在头文件中，并且此头文件包含在多个单元中，则会收到此链接器错误：

multiple definition of `EnumStrings<SomeType>::data'

现在，如果我将此实例化放在 cpp 文件中，则使用 data 数组的其他代码无法使用 sizeof 运算符推断其大小，从而导致以下错误：

error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘const char* const []’

因为我需要能够迭代这个数组，所以，我被卡住了......有什么建议吗？当然，我不想在某个地方指定数组的大小，但也许这是唯一的可能性。

【问题讨论】：

或许可以考虑使用带有静态成员函数的std::array 来代替？
我已经实现了完全相同的行为。但是我的实现使用了一个定义良好的接口，如下所示：std::string ToString(const T& enumValue);。在两个std::maps 下使用类似于“双向地图”。通过将公共代码和代码拆分为两个单独的类（Ènum<T> 和EnumImpl<T>），一个人不必复制粘贴公共代码（std::map，查找等；这是另一个非常重要的原因是惰性初始化，因为这些类的使用系统对于init来说非常复杂），但只需要专门化EnumImpl<T>::Initialize()
当然我的方法有点慢（因为std::map 不是静态的）。但是我的用例与运行时无关，所以这不是一个大问题，在这种情况下，我更喜欢干净的代码而不是速度。

标签： c++ arrays templates static

【解决方案1】：

在 C++11 中的以下作品：

// In header:

class SomeType;
template<typename T> struct EnumStrings;

template<>
struct EnumStrings<SomeType> {
    static constexpr
    const char* const data[] =
        {"item1", "item2", "item3", "item4"};
};

// in cpp, if address of data is taken.

constexpr
const char* const EnumStrings<SomeType>::data[];

【讨论】：

【解决方案2】：

你应该划分data数组特化的声明和定义。把它放在你的头文件中：

template<typename T>
struct EnumStrings {
    static const char* const data[];
};

// declaration of `data` array specialization
template<> const char* const EnumStrings<SomeType>::data[4];

这在您的cpp 文件中：

// definition of `data` array specialization
template<> const char* const EnumStrings<SomeType>::data[] =
    {"item1", "item2", "item3", "item4"};

【讨论】：

很遗憾，这行不通，因为我需要知道data 在其他单位中的大小。这导致了我提到的第二个错误：error: invalid application of ‘sizeof’ to incomplete type ‘const char* const []’
@OlivierB 只需在*.h 文件中添加数组的大小。我已经更正了我的答案。
嗯，有了这个，我仍然收到multiple definition of 'EnumStrings<SomeType>::data' 错误...我真的不明白为什么？
@OlivierB 你用什么编译器？
我使用的是 gcc 版本 4.7.2 (Debian 4.7.2-5)

【解决方案3】：

您可以将数据数组特化的结构声明和定义放在匿名命名空间中。然后结构将具有内部链接，这应该可以防止多个定义错误。

namespace {
template<typename T>
struct EnumStrings {
    static const char* const data[];
};
template<> const char* const EnumStrings<int>::data[] =
    {"item1", "item2", "item3", "item4"};
}

【讨论】：

如果在多个单元中实例化，我看不出这会如何改变？我仍然收到我提到的第一个错误：multiple definition of 'EnumStrings<SomeType>::data'
@OlivierB 这个想法是模板没有外部链接，所以这应该可以防止多个定义错误。（EnumStrings<Foo> 和 EnumStrings<Foo> 在不同的编译单元中编译时是不同的类）。
我用 a.h 中的 struct 以及包括它的 a.cpp 和 b.cpp 测试了这个设置，并且匿名命名空间按预期防止了多个定义错误。没有匿名命名空间编译器会发出你提到的错误。
有效！我选择这个答案是因为事实证明@Constructors 的答案在 Visual Studio 2012 上不起作用。