声明一个大小为extern const的数组

Question

我在初始化一个大小被定义为extern const的数组时遇到了问题。一直以来，我都遵循全局变量应该在头文件中声明为extern，对应的定义应该在某个实现文件中的规则，以避免变量重新声明错误。这种方法一直运行良好，直到我不得不初始化一个大小被定义为外部常量的数组。

我收到一个错误，说需要一个常量表达式。然而，如果我尝试为const变量赋值，编译器会正确地抱怨无法向常量变量赋值。这实际上证明了编译器将变量视为常量。那么当我尝试声明相同大小的数组时为什么会报错呢？

是否有任何方法可以避免这种情况，而不使用#define？我还想知道这个错误的原因。

Package.h:

#ifndef PACKAGE_H
#define PACKAGE_H

extern const int SIZE;

#endif

Package.cpp：

#include "Package.h"

const int SIZE = 10;

Foo.cpp：

#include "Package.h"

int main()
{
    // SIZE = 5; // error - cannot assign value to a constant variable
    // int Array[SIZE]; // error - constant expression expected
    return 0;
}

- psvaibhav

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你可以使用四个空格缩进代码以进行格式化。 - Thomas

Answer 1

这个常量是外部的，因此它在另一个编译单元（.o 文件）中定义。因此，在编译时编译器无法确定数组大小；直到链接时才知道常量的值。

- Thomas

Answer 2

它将变量视为const限定符，而不是常量表达式。

- DigitalRoss

Answer 3

由于它只是一个int，我建议您删除extern并将其定义为定义而不是声明。我这样说的原因是，即使这种方法在包括头文件的每个源文件中放置了整数的单独实例，我想大多数编译器都会优化掉它的使用。事实上，如果您不这样做，编译器无法优化掉其在简单算术表达式中的使用，因此它不会被优化掉。

由于它被声明为const，因此它将具有内部链接，因此通过这种方式进行操作，您将不会遇到任何重复定义符号问题。

- Troubadour

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谢谢。我现在明白了。但是，为什么这种方法对于常量指针不起作用呢？如果我在头文件中定义const char* FILE_NAME = "Log.txt"，并在多个源文件中包含该头文件，我仍然会得到链接错误。但是，我对于语句const char FILE_NAME[] = "Log.txt"没有错误。 - psvaibhav

@psvaibhav：那样行不通，因为const char*声明指针为指向常量的指针，而不是常量指针。你需要在*后面加上一个额外的const来使指针本身成为常量，即const char*const。 - Troubadour

Answer 4

我认为这里的问题在于，如果将变量声明为extern，则允许它位于不同的模块（.o文件）甚至动态库（.dll/.so）中。当然，这意味着编译器可能无法在编译时解析变量内容，从而拒绝在需要const值的地方使用该值。

我的观点是，在此处不使用extern并直接在头文件中声明它是完全可以的，因为它只是一个int值，无论何时在代码中使用都将被内联。我通常仅在使用字符串时使用extern const，因为我希望确保在运行时仅生成一个字符串实例。

- Alfonso