静态模板成员变量具有内部链接但未定义

Question

是的，我知道，有一个标题几乎相同的问题，但它指的是不同的情况（给出相同的 clang 错误消息）。就我而言，我有一个 .cpp 文件，其中包含一个很大的匿名命名空间（包含实现细节）。在该命名空间中是一个带有静态数据成员的特征类模板，我需要从匿名命名空间外部访问它。让我稍微充实一下：

file.hpp

namespace bar {
  template<typename A>
  struct foo
  {
    static_assert(is_same<A,float>::value || is_same<A,double>::value, "");
    static void set_static_var(A const&x);
    // ...
  };
}

和

file.cpp

namespace {
  template<typename A>
  struct foo_traits
  {
    // lots of static code supporting the implementation of bar::foo<>
    static A datum;
  };
  template<> float  foo_traits<float>::datum;   // no change if this is in global namespace
  template<> double foo_traits<double>::datum;
  template struct foo_traits<float>;
  template struct foo_traits<double>;
}

namespace bar {
  template<typename A>
  void foo<A>::set_static_var(A const&x)
  {
    foo_traits<A>::datum = x;
  }
  template struct foo<double>;     // error only appears if these lines are present.
  template struct foo<float>;      // but without these lines, the whole file is void.
}

我在变量foo_traits<>::datum 上得到了上述错误（以及后来的链接失败）。 在编辑中添加注释我使用clang++ -std=c++11 -stdlib=libc++（3.3 版），它只产生一个警告，但（正如我所说）在我的实际应用程序中支持警告链接失败（正是缺少上述符号）。不过，gcc 没有编译器警告。也许这是一个clang错误？ 结束说明

定义这些变量的正确方法是什么？请注意，在 anonymouns 命名空间之外声明它们不会编译。另请注意，AFAIK，具有普通非模板的相同构造也可以工作。

注意我不是在问如何规避这个问题（我自己能想到），而是如何正确地完成。

Answer 1

我认为正确的解决方案很简单：

namespace {
  template<typename A>
  struct foo_traits
  {
    // lots of static code supporting the implementation of bar::foo<>
    static A datum;
  };
  template<typename A> A foo_traits<A>::datum;
}

---

您的代码 AFAICT 的问题在于

float foo_traits<float>::datum;

指的是不存在的foo_traits 的特化。 （代码中的template<> 也是不允许的，Clang 也会给出错误）。

见this live example。

Answer 2

问题是静态数据成员的显式特化声明只有在它包含初始化器时才是定义，否则是声明。 C++11 14.7.3/13：

如果声明包含初始化器，则模板的静态数据成员的显式特化是定义；否则，它是一个声明。 [注意：需要默认初始化的模板的静态数据成员的定义必须使用braced-init-list：

template<> X Q<int>::x; // declaration
template<> X Q<int>::x (); // error: declares a function
template<> X Q<int>::x { }; // definition

——尾注]

Clang correctly compiles program if you provide initializers for the specializations:

template<> float  foo_traits<float>::datum = 0;
template<> double foo_traits<double>::datum = 0;

我错误地认为原始程序是正确的，显然是gcc incorrectly treats the declarations as definitions even when they lack initializers。