clang上的静态常数未定义参考误差

Question

下面的代码可以在VisualStudio2019和gcc 10.2 (和其他gcc版本)上用-std=c++11编译，但在clang (版本9、10和11)上失败。

#include <map>
#include <string>

struct repo {
    static constexpr const char *x = "sth";
};

int main() {

    // 1) This compiles
    std::map<std::string, int> m1 = { {repo::x, 3} };
    
    // 2) This compiles
    std::map<std::string, std::string> m2 = { std::make_pair(repo::x, "") };
    
    // 3) This does not compile on clang
    std::map<std::string, std::string> m3 = { {repo::x, ""} };

    return 0;
}

来自clang的错误是：

... undefined reference to `repo::x'
clang-11: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see invocation)
Compiler returned: 1

在这一点上也有类似的问题，例如未定义的引用错误、静态的constexpr数据成员，但没有一个问题向我解释了为什么这段代码不能在clang上编译。上面的3)中的代码有问题吗？

Answer 1

C++17引入了static constexpr成员变量是隐式inline (P0386)的规则。内联变量在C++17之前不存在。

这意味着在早期的C++标准中，编译器可能需要定义static constexpr成员变量。例如，如果它的地址被取下来。

在早于C++17的C++标准中，您可以通过单独定义( static变量)来确保代码格式良好。

struct repo {
    static constexpr const char *x = "sth";
};

constexpr const char *repo::x;

编辑：

应该注意的是，随着优化离开，示例的无成功链接。

它是优化器的一个工件，有时可以将对值的引用还原到值本身，在这种情况下，链接器不会查找缺少的符号。

Answer 2

使用https://godbolt.org/z/edj6Ed，我验证了该程序编译和运行gcc >= 7，但失败的错误与您的clang为6.4，的条件是使用

-std=c++17

(实际上我使用了-pedantic -std=c++17)。

Clang++还从5.0.0版本开始编译程序，这是第一个支持C++17的版本，std=C++14总是失败的。

在C++17中发生了什么，指的是static constexpr

函数或静态成员变量(因为C++17)声明中使用的constexpr说明符意味着内联。

(见https://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr )

另见：https://www.codingame.com/playgrounds/2205/7-features-of-c17-that-will-simplify-your-code/inline-variables

Answer 3

在C++17之前，如果static constexpr变量是ODR-使用，则需要定义它.

在您的示例中，x是使用ODR的，因为它被作为参数传递给pair构造函数，该构造函数通过引用来获取值。因此，您需要它的定义。