模板類的ODR與靜態constexpr成員

Question

我知道，有很多關於靜態（constexpr）成員鏈接的回答問題。

但我想知道，爲什麼在頭文件中使用模板類線外定義，但不適用於專門的類。

a）本工程不鏈接錯誤：

template<typename, typename> 
struct Foobar; 

template<typename T> 
struct Foobar<int, T> { 
    static constexpr std::array<int, 1> a = {{1}}; 
}; 

template<typename T> 
constexpr std::array<int, 1> Foobar<int, T>::a; 

// foo.cpp 
std::cout << Foobar<int, int>::a[0] << "\n"; 

// bar.cpp 
std::cout << Foobar<int, int>::a[0] << "\n"; 

的objdump的：

foo.o的：0000000000000000 w O .rodata._Z6FoobarIiiE1aE 0000000000000004 _Z6FoobarIiiE1aE

文件bar.o：0000000000000000 w O .rodata._Z6FoobarIiiE1aE 0000000000000004 _Z6FoobarIiiE1aE

鏈接文件：0000000000475a30 w O .rodata 0000000000000004 _Z6FoobarIiiE1aE

b）這不（多重定義）：

template<typename> 
struct Foobar; 

template<> 
struct Foobar<int> { 
    static constexpr std::array<int, 1> a = {{1}}; 
}; 
constexpr std::array<int, 1> Foobar<int>::a; 

// foo.cpp 
std::cout << Foobar<int>::a[0] << "\n"; 

// bar.cpp 
std::cout << Foobar<int>::a[0] << "\n"; 

的objdump的：

foo.o的0000000000000100 g O .rodata 0000000000000004 _Z6FoobarIiE1aE

文件bar.o：0000000000000420 g O .rodata 0000000000000004 _Z6FoobarIiE1aE

我們所看到的，在超出線定義在目標文件中有不同的地址（例子b））。

我的問題給你：

1. 是將它保存到使用模板把戲？缺點是什麼？
2. 對於像b這樣的情況，放寬odr的定義會有用嗎？

提前致謝！

Answer 1

參見[basic.def.odr/6：

There can be more than one definition of a class type (Clause 9), enumeration type (7.2), inline function with external linkage (7.1.2), class template (Clause 14), non-static function template (14.5.6), static data member of a class template (14.5.1.3), member function of a class template (14.5.1.1), or template specialization for which some template parameters are not specified (14.7, 14.5.5) in a program provided that each definition appears in a different translation unit, and provided the definitions satisfy the following requirements. ...

此規則的效果是每個模板聲明的行爲就好像它是內聯。 （但它不會擴展到顯式實例化和明確分工聲明。）

在第一個片段，你有

template<typename T> 
constexpr std::array<int, 1> Foobar<int, T>::a; 

這是一個模板聲明，因此允許被多重定義。在第二個片段，你有

constexpr std::array<int, 1> Foobar<int>::a; 

這不是模板聲明：這個定義本身是沒有模板，即使被定義的東西恰好是模板的一個特例。

My question to you:

1. Is it save to use the template trick? What are the disadvantage?

這裏沒有「竅門」。如果你想定義成員全部Foo<T>，那麼你別無選擇，只能將定義放在頭文件中。如果你想爲定義一個特定的成員Foo<T>如Foo<int>，那麼你不能把定義放在頭文件中（直到C++ 17，它引入了內聯變量）。沒有什麼竅門，因爲你所假設的要做什麼取決於你的具體目標。

（你的第二個問題是回答的評論部分）。