在类型特征中，为什么人们使用枚举而不是静态常量来表示值？

Question

在类型特征中，为什么人们使用枚举而不是静态常量来表示值？

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例如，这是我如何编写它的方式，它可以编译并正常工作：

template<typename T> struct is_pointer<T*> {
  static const bool value = true;
}

那么为什么有些人会写不太明显的代码呢？

template<typename T> struct is_pointer<T*> {
  enum { value = true };
}

那么为什么要使用static const变量而不是enum呢？是因为static const变量使用了一个字节的内存，而enum没有吗？

- Thomas

5个回答

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是的，你说得对：enum { value = true } 不占用任何内存。

此外，在 C++11 之前，这几乎是唯一实现这个目标的方法：static const bool value = true; 只有在 C++11 以后的类定义中才合法。虽然可能更倾向于使用 constexpr。

- Bathsheba

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很遗憾，这不是一个更好的原因之一。;-) - skypjack

1

你有“只在C++11及以后版本中合法”的参考资料吗？我认为“static const”成员自C++‘98以来就一直存在于该语言中。 - Richard Corden

@RichardCorden 确实如此。也许 Bathsheba 在想 NSDMI，但这与此无关。 - Lightness Races in Orbit

6

这是因为static const变量占用了一个字节的内存，而enum没有。

是的，这就是原因。

static const bool value = true;

会占用内存，而

enum { value = true };

不支持。

- πάντα ῥεῖ

2

不幸的是，这不是一个更好的原因。;-) - skypjack

3

在类定义中，static const bool value = true; 不会占用任何内存。只有在 value 被 odr-used（即被用于表达式求值或取其地址）时，相应的类外定义才会占用内存。 - M.M

根据@M.M的评论，这更加复杂，尤其是自C++ '11以来。 - Richard Corden

1

有些人会写不太明显的enum而不是static bool const，因为他们没有意识到还有其他需要修改的地方。

如果需要它的地址，例如将其传递给foo函数，C++要求定义该对象。

void foo(bool const &);

然而，通过定义对象来解决问题实际上并不是这个问题的正确修复方法。以下是一些替代方案：

不应该将小对象按引用传递。更改应该是从函数签名中删除const &，而不是添加对象的定义。
在无法更改函数签名的情况下，可以在调用中显式创建临时变量：foo( bool { Cls::mbr } )
但是，这是编译时信息！因此，foo 应该是一个带有 T 和 T* 重载的模板，或者用 bool 进行专门化。

第三种解决方案的好处是消除了不必要的运行时检查（希望由编译器进行优化），还允许独立处理指针和非指针情况，可能使代码更清晰。

- Richard Corden

1

有趣，但我不确定这些中的任何一个是如何回答问题的……问题在哪里是“const＆”，“函数签名”，“foo”？ - Thomas

@Thomas感谢你提醒我注意这个问题。我想说的是，最好让答案本身就包含完整信息，而不是参考其他回答。 - Richard Corden

啊，那种不知不觉中发生的思维飞跃，我很了解。现在我明白你的意思了，好东西！ - Thomas

0

它也是每个包含它的目标文件中的另一个符号，但没有任何好处。如果您使用符号折叠（--gc-sections），您将耗尽可分离的部分并使二进制文件膨胀。

- dascandy

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- skypjack · Accepted Answer

一个显著的区别在于以下代码可以编译和链接：

template<typename>
struct is_pointer { };

template<typename T>  
struct is_pointer<T*> {
  enum { value = true };
};     

void f(const bool &b) { }

int main() {
  f(is_pointer<void*>::value);
}

以下代码无法正常工作（您会得到一个“undefined reference”错误，指向“value”）：

template<typename>
struct is_pointer { };

template<typename T>
struct is_pointer<T*> {
  static const bool value = true;
};

void f(const bool &b) { }

int main() {
  f(is_pointer<void*>::value);
}

当然，如果不添加以下行，则无法正常工作：

template<typename T>
const bool is_pointer<T*>::value;

那是因为[class.static.data]/3（我强调）：

如果一个非内联的非易失性const静态数据成员属于整数或枚举类型，它在类定义中的声明可以指定一个大括号或等号初始化程序，在其中每个初始化器子句都是常量表达式([expr.const])。 如果在程序中odr-used该成员，则仍应在命名空间范围内定义该成员([basic.def.odr])，并且命名空间范围定义不应包含初始化程序。[...]

换句话说，static const bool value = true;是一个声明，而不是定义，您不能odr-usevalue。
另一方面，根据[dcl.enum/1]（我强调）：

枚举是有命名常量的不同类型。

这些命名常量可以像上面的示例一样作为const引用。

作为一个附注，如果你在C++11/14中使用静态constexpr数据成员，类似的情况也适用：

template<typename T>
struct is_pointer<T*> { static constexpr bool value = true; };

这不太好用，我发现它们之间存在微妙的差异。我在这里得到了帮助，从答案中获得了一些不错的提示。引用标准可以更好地解释底层发生的事情。

请注意，像上面那样声明staticconstexpr数据成员也是自C++17以来的定义。因此，您将不再需要定义它，并且将能够直接使用odr。

如评论中所提到的（感谢@Yakk的确认），我也试图解释上述“命名常量”是如何绑定到const引用的。[expr.const/3]引入了“整数常量表达式”，并通过说它被隐式转换为prvalue来提到未作用域的enum。[dcl.init.ref/5]和[class.temporary/2]则完成了其余部分，因为它们规定了引用绑定和临时变量。