静态类成员的初始化。为什么是 constexpr？答案

【问题标题】：Initialisation of static class member. Why constexpr?静态类成员的初始化。为什么是 constexpr？
【发布时间】：2013-10-19 14:26:32
【问题描述】：

当我想将静态指针作为类的成员时，我需要 constexpr 以使用 nullptr 进行初始化。

class Application {
    private:
        constexpr static Application* app = nullptr;
}

谁能解释我为什么需要这样做？我找不到为什么静态变量必须在编译时存在的确切原因。

【问题讨论】：

你如何使用app变量？
指针应该作为指向 Application 类实例的指针（分别指向从 Application 基类派生的类的实例）。我用 OpenGL 和 Freeglut 编写了一个程序，我需要“包装” Freeglut 的 c 接口（使用类成员函数进行回调注册）。

【解决方案1】：

如果您不希望它是 constexpr（并且它不是整数），那么您需要在类主体之外对其进行初始化：

class Application
{
private:
    static Application* app;
};

Application* Application::app = nullptr;

【讨论】：

【解决方案2】：

那是因为你在类定义中初始化它。这仅允许用于常量整数和枚举类型（总是）和constexpr 数据成员（C++11 起）。通常，您会在定义它的位置（在类之外）对其进行初始化，如下所示：

Application.h

class Application {
    private:
        static Application* app;
}

Application.cpp

Application* Application::app = nullptr;

请注意，即使在constexpr 的情况下，您也需要提供类外定义，但它不能包含初始化程序。不过，我相信第二种情况是您真正想要的。

【讨论】：

感谢您的有用评论。您在类内部编写的初始化只允许用于常量...类型。但它也可能是非常量的......类型，不是吗？
@Meiner A static 类数据成员只能在类中初始化，如果它是 constexpr 的文字类型或它是 const，而不是 volatile，并且是整数或枚举类型。
感谢您的澄清。没有意识到您在原始评论中只谈论静态类内初始化。
@yau 你能澄清你的编辑建议吗？ C++11 9.4.2/3 说“如果成员在程序中被 odr-used (3.2) 使用，则该成员仍应在命名空间范围内定义，并且命名空间范围定义不应包含 initializer。 i>"
对于constexpr static 成员，如果不是odr-used，则不需要提供类外声明。从 C++17 开始，如果声明了静态数据成员，则隐式为 inline，不再需要在类外声明。

【解决方案3】：

静态变量不需要“在编译时就存在”。但是如果你想在类内部初始化一个静态变量，它的值需要在编译时知道。

但是，我不知道这个限制的原因。

【讨论】：

【解决方案4】：

通常，您需要在类声明之外初始化一个静态成员变量，除非它是 const。我认为this 比我解释得更好。

【讨论】：

非常有趣的链接。我没有考虑 ODR。所以 constexpr 起作用的原因是隐含的 const，对吧？我只是意识到，当初始化为 constexpr 变量时，我以后无法更改静态变量。