constexpr 静态数据成员导致未定义的引用错误

Question

我正在开发一个内核，我希望将我的静态数据成员 constexpr 化，这样我就可以在 enum class 中使用它的值。然而，如果我这样做，我会得到一个未定义的引用错误。只有当我将其非constexpr 并在类外初始化时，它才有效。

有效的代码：

// terminal.hpp
class Terminal
{
    static uint32_t col_map[16];
};

// terminal.cpp
uint32_t Terminal::col_map[16] = {
    0x000000, 0x0000AA, 0x00AA00, 0x00AAAA,
    0xAA0000, 0xAA00AA, 0xAA5500, 0xAAAAAA,
    0x555555, 0x5555FF, 0x55FF55, 0x55FFFF,
    0xFF5555, 0xFF55FF, 0xFFFF55, 0xFFFFFF
};

不起作用：

// terminal.hpp
class Terminal
{
    constexpr static uint32_t col_map[16] = {
        0x000000, 0x0000AA, 0x00AA00, 0x00AAAA,
        0xAA0000, 0xAA00AA, 0xAA5500, 0xAAAAAA,
        0x555555, 0x5555FF, 0x55FF55, 0x55FFFF,
        0xFF5555, 0xFF55FF, 0xFFFF55, 0xFFFFFF
    };

    enum class Color : uint32_t
    {
        Black = col_map[0],
        White = col_map[15]
    };  
};

请注意，我尝试在普通编译器上复现这个问题但没有成功，因此我认为它与内核或交叉编译器有关。

链接器错误：

terminal.o: In function `Terminal::drawcolormap()':
terminal.cpp:(.text+0x6f): undefined reference to `Terminal::col_map'

我总是运行make clean; make命令。

- user4038984

---

请问确切的错误信息是什么？在构建之前，您是否进行了清理操作？ - cdhowie

可能是重复问题：Undefined reference to static constexpr char[] - Shafik Yaghmour

Answer 1

如果一个静态数据成员被odr-used，则必须在类外定义——无例外。

如果数据成员是constexpr，则它也必须在类定义内进行初始化。但是这不免除了在类外定义的要求。

正确的代码：

class Terminal
{
    constexpr static uint32_t col_map[16] = { /* ... */ };
    // ...
};
constexpr uint32_t Terminal::col_map[16]; // definition

这可能有点出人意料，但事实就是如此。

- Brian Bi

---

实际上这并不那么违反直觉，你可以获取包含在数组中的变量的地址，因此必须提供一个能够容纳静态数据的源文件。 - Jack