在类型特征中，为什么人们使用 enum 而不是 static const 作为值？

Question

例如，我就是这样写的，它编译和工作得很好：

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

那为什么有些人写的不那么明显

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

相反？仅仅是因为static const 变量使用了一个字节的内存，而enum 没有吗？

Answer 1

一个显着的区别在于以下代码的编译和链接：

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);
}

以下内容不起作用（您会得到一个对value 的未定义引用）：

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，除非您在某处添加以下行，否则它不起作用：

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

那是因为[class.static.data]/3（强调我的）：

如果一个非易失性非内联 const 静态数据成员是整数或枚举类型，它在类定义中的声明可以指定一个大括号或等式初始化器，其中每个初始化器子句都是一个赋值表达式是一个常量表达式 ([expr.const])。 如果该成员在程序中被 odr-used ([basic.def.odr]) 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初始化程序。 [...]

换句话说，static const bool value = true; 是一个声明，而不是一个定义，您不能在 odr 中使用 value。
另一方面，根据[dcl.enum/1]（强调我的）：

枚举是一种独特的类型具有命名常量。

如上例所示，这些命名常量可以被 const 引用。

---

附带说明，如果您在 C++11/14 中使用 static constexpr 数据成员，则类似情况：

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

这不太好，这就是我发现它们之间细微差别的方式。

我在这里找到了帮助，以便从我得到的答案中得到一些很好的提示。
对标准的引用有助于更好地解释幕后情况。

请注意，像上面这样的 static constexpr 数据成员声明也是自 C++17 以来的定义。因此，您不必再定义它，而是可以直接使用它。

---

正如 cmets 中提到的（感谢@Yakk 证实了这一点），我还试图解释上面提到的 命名常量 绑定到 const 引用是如何发生的。

[expr.const/3] 引入了整型常量表达式，并提到了无范围的enums，表示它被隐式转换为prvalue。
[dcl.init.ref/5] 和@ 987654325@ 完成其余的工作，因为他们对引用绑定和临时对象进行了规定。

Answer 2

仅仅是因为static const 变量使用了一个字节的内存，而enum 没有吗？

是的，就是这个原因。

static const bool value = true;

会占用内存，而

enum { value = true };

没有。

Answer 3

是的，你是对的：enum { value = true }; 不占用任何内存。

此外，在 C++11 之前，它几乎是实现此目的的唯一方式：static const bool value = true; 仅在 C++11 以后的类定义中是合法的。虽然constexpr 可能是首选。

Answer 4

它也是每个包含它的目标文件中的另一个符号，没有任何好处。如果您使用符号折叠 (--gc-sections)，您将用完可分离的部分并导致二进制文件膨胀。

Answer 5

有些人写了不太明显的enum 而不是static bool const，因为他们没有意识到他们应该进行其他更改。

如果需要地址，C++ 需要定义对象，例如如果它被传递给这个函数foo:

void foo(bool const &);

但是，通过定义对象来解决问题实际上并不是解决此问题的正确方法。以下是一些替代方案：

1. Small objects should not be passed by reference。更改应该是从函数签名中删除const &，不为对象添加定义。

2. 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：foo( bool { Cls::mbr } )

3. 但是，这是编译时信息！因此，foo 应该是具有 T 和 T* 重载的模板，或者专用于 bool。

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