头文件和 odr 中的 constexpr 全局常量

Question

不幸的是，我对constexpr、头文件中声明的全局常量和 odr 感到有些困惑。

简而言之：我们可以从这里得出结论吗

https://isocpp.org/files/papers/n4147.pdf

那个

constexpr MyClass const MyClassObj () { return MyClass {}; }
constexpr char const * Hello () { return "Hello"; }

优于

constexpr MyClass const kMyClassObj = MyClass {};
constexpr char const * kHello = "Hello";

用于在头文件中定义全局变量 如果我想“只使用”那些全局声明/定义的实体，不想考虑如何我使用它们？

Answer 1

注意：从 C++17 开始，您可以声明您的 variables as inline。

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TL;DR：如果您想（非常）安全，请使用 constexpr 函数。但是，它本质上并不是必需的，如果您对这些对象执行微不足道的操作并且只对它们的价值感兴趣，或者根本不在下面列出的危险场景中使用它们，那么肯定不会是必需的。

基本问题是命名空间范围内的const 变量（例如您的）（通常）具有内部链接（[basic.link]/(3.2)）。这意味着每个编译相应标头的翻译单元将观察不同的实体（即符号）。

现在假设我们在使用这些对象的标头中有一个模板或内联函数。 ODR 对这种情况非常精确 - [basic.def.odr]/6：

“使用常量表达式初始化” 肯定会遇到，因为我们在谈论 constexpr。 “如果你不胡思乱想的话，“对象在D的所有定义中都具有相同的值”。

“该对象没有被 odr-used” 可能是唯一有问题的条件。基本上，它要求您不必将变量运行时作为符号存在，这反过来意味着

• 您不将其绑定到引用（=>您不转发它！）

• 您不会（无论是明确的还是隐含的）获取它的地址。

第二条规则的唯一例外是数组，只要不违反以上两个规则，就可以在下标操作中隐式获取数组的地址。

更准确地说，odr 使用由[basic.def.odr]/3 管理：

变量x 的名称显示为潜在求值表达式ex 被ex odr-使用，除非应用 左值到右值的转换 (4.1) 到 x 产生一个常量表达式 (5.20)，它不会调用任何非平凡的函数，如果 x 是一个对象，ex 是集合中的一个元素表达式 e 的潜在结果，其中左值到右值的转换 (4.1) 应用于 e，或者 e 是丢弃值表达式（条款 5).

将 l-t-r 应用于任何 constexpr 变量将按照第一部分的要求运行。第二部分要求将变量用作值而不是实际的对象；也就是说，根据上述经验法则，它最终要么被丢弃，要么被直接评估。

如果您避免在内联函数、模板等中对变量进行 odr 使用，那就没问题了。但是，如果您使用相应的 constexpr 函数的返回值，则不必担心，因为纯右值已经表现得更像值/文字（不是对象），并且 constexpr 函数是内联的并且绝对不会违反 ODR（如果你不要在里面使用constexpr变量！）。