Как объявить constexpr extern?

Question

Как объявить constexpr extern?

Можно ли объявить переменную extern constexpr и определить это в другом файле?

Я пробовал, но компилятор выдает ошибку:

Декларация constexpr переменная 'iэто не определение

в.ч:

extern constexpr int i;

в.cpp:

constexpr int i = 10;

93

c++ constexpr extern

Источник

user4894591 13 май '15 в 07:45

7 ответов

Решение

C++17 inline переменные

Эта удивительная особенность C++17 позволяет нам:

удобно использовать только один адрес памяти для каждой константы
хранить его как constexpr
сделать это в одной строке из одного заголовка

main.cpp

#include <cassert>

#include "notmain.hpp"

int main() {
    // Both files see the same memory address.
    assert(&notmain_i == notmain_func());
    assert(notmain_i == 42);
}

notmain.hpp

#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP

inline constexpr int notmain_i = 42;

const int* notmain_func();

#endif

notmain.cpp

#include "notmain.hpp"

const int* notmain_func() {
    return &notmain_i;
}

Скомпилируйте и запустите:

g++ -c -o notmain.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic notmain.cpp
g++ -c -o main.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp
g++ -o main -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.o notmain.o
./main

GitHub вверх по течению.

Стандарт C++ гарантирует, что адреса будут одинаковыми. Проект стандарта C++17 N4659 10.1.6 " Встроенный спецификатор":

6 Встроенная функция или переменная с внешней связью должны иметь одинаковый адрес во всех единицах перевода.

cppreference https://en.cppreference.com/w/cpp/language/inline объясняет, что если static не дано, то имеет внешнюю связь.

Смотрите также: Как работают встроенные переменные?

36

Источник

user895245 22 дек '18 в 15:08

Вероятно, вам нужна инициализация extern и constexpr, например:

// in header
extern const int g_n;

// in cpp
constexpr int g_n = 2;

Это поддержка, хотя в Visual Studio 2017 только через режим соответствия:

6

Источник

user1079347 13 ноя '18 в 09:35

Нет. Extern constexpr не имеет никакого смысла. Пожалуйста, прочитайте http://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr

то есть бит "он должен быть немедленно создан или ему присвоено значение".

4

Источник

user892256 13 май '15 в 07:48

Сделать это можно, просто нужно заменить на в шапке:

      // declaration, possibly in header
extern const int i;

// source file
constexpr int i = 0;

Основная идея объектов заключается в следующем:

сделай это
инициализировать его постоянным выражением

Первую часть можно выполнить, используя заголовок, вторая часть относится только к инициализации в исходном файле.

Это действительно разрешено?!

Да. Давайте посмотрим на соответствующие разделы стандарта:

Два объявления сущностей объявляют одну и ту же сущность, если, [...] они соответствуют , имеют одну и ту же целевую область, которая не является областью действия функции или параметра шаблона, и либо

они появляются в одной единице перевода или [...]

они оба объявляют имена с внешней связью.

- [basic.link] §8

Проще говоря, обаiимеют одинаковое имя, поэтому они соответствуют, и они оба имеют внешнюю связь из-заextern.

Для любых двух объявлений сущности:

Если один объявляется переменной или функцией, другой должен объявитьEкак однотипный.

[...]

- [basic.link] §11

Возникает вопрос: являются ли две переменные одного и того же типа, если одна из них , а другая ?

Спецификатор, используемый в объявлении объекта, объявляет объект как . [...]

- [dcl.constexpr] §6

Ответ — да, он просто создает наш объект и никаким другим образом не меняет тип. Единственный остающийся вопрос заключается в том, разрешено ли нам делать одну декларацию, но нельзя делать другую:

Если какое-либо объявление функции или шаблона функции имеет илиconstevalспецификатор, то все его объявления должны содержать один и тот же спецификатор.

- [dcl.constexpr] §1

Нет, ограничения есть только для функций, а не для переменных. Разрешается подать одну декларациюconstи другие .

Это разрешено, но не является ли это совершенно бесполезным?

Не совсем. Один из возможных вариантов использования — если у вас большойconstexprтаблица поиска, которую вы хотите вычислить во время компиляции, но не хотите помещать эту инициализацию в заголовок, чтобы сократить время компиляции. Если действительно важно вычислить эту таблицу во время компиляции, но не так важно, чтобы определение ее содержимого было видно повсюду (для встраивания и оптимизации), это может помочь.

inline constexprпотребуется одинаковое определение (и инициализация) везде, чтобы не нарушать правило одного определения. В результате мы несем расходы за каждую единицу перевода, включающую наш заголовок.
static constexprеще хуже, потому что каждая единица перевода имеет свою собственную копию этой большой таблицы поиска.
extern constexprпрекрасно описывает этот вариант использования.

Примечание: не все компиляторы соответствуют стандарту по умолчанию. Использовать/Zc:externConstexprпри компиляции с MSVC.

3

Источник

user5740428 16 июн '23 в 00:03

Я согласен с вышесказанным, но есть следствие. Рассматривать:

ExternHeader.hpp

extern int e; // Must be extern and defined in .cpp otherwise it is a duplicate symbol.

ExternHeader.cpp

#include "ExternHeader.hpp"
int e = 0;

ConstexprHeader.hpp

int constexpr c = 0; // Must be defined in header since constexpr must be initialized.

Include1.hpp

void print1();

Include1.cpp

#include "Include1.hpp"
#include "ExternHeader.hpp"
#include "ConstexprHeader.hpp"
#include <iostream>

void print1() {
    std::cout << "1: extern = " << &e << ", constexpr = " << &c << "\n";
}

Include2.hpp

void print2();

Include2.cpp

#include "Include2.hpp"
#include "ExternHeader.hpp"
#include "ConstexprHeader.hpp"
#include <iostream>

void print2() {
    std::cout << "2: extern = " << &e << ", constexpr = " << &c << "\n";
}

main.cpp

#include <iostream>
#include "Include1.hpp"
#include "Include2.hpp"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    print1();
    print2();
    return 0;
}

Какие отпечатки:

1: extern = 0x1000020a8, constexpr = 0x100001ed0
2: extern = 0x1000020a8, constexpr = 0x100001ed4

IE constexpr выделяется дважды, тогда как extern выделяется один раз. Это противоречит мне, так как я ожидаю constexpr быть более оптимизированным, чем extern,

Редактировать: const а также constexpr имеют одинаковое поведение в отношении распределения, поэтому с этой точки зрения поведение является ожидаемым. Хотя, как я уже сказал, я был удивлен, когда наткнулся на поведение constexpr,

2

Источник

user1481689 02 дек '16 в 04:55

Да, это несколько...

//===================================================================
// afile.h

#ifndef AFILE
#define AFILE

#include <cstddef>
#include <iostream>

enum class IDs {

  id1,
  id2,
  id3,
  END

};

// This is the extern declaration of a **constexpr**, use simply **const**
extern const int ids[std::size_t(IDs::END)];

// These functions will demonstrate its usage

template<int id> void Foo() { std::cout << "I am " << id << std::endl; }

extern void Bar();

#endif // AFILE

//===================================================================
// afile.cpp

#include "afile.h"

// Here we define the consexpr. 
// It is **constexpr** in this unit and **const** in all other units
constexpr int ids[std::size_t(IDs::END)] = {

  int(IDs::id1),
  int(IDs::id2),
  int(IDs::id3)

};

// The Bar function demonstrates that ids is really constexpr
void Bar() {

  Foo<ids[0]      >();
  Foo<ids[1] + 123>();
  Foo<ids[2] / 2  >();

}

//===================================================================
// bfile.h

#ifndef BFILE
#define BFILE

// These functions will demonstrate usage of constexpr ids in an extern unit

extern void Baz();
extern void Qux();


#endif // BFILE

//===================================================================
// bfile.cpp

#include "afile.h"

// Baz demonstrates that ids is (or works as) an extern field
void Baz() {

  for (int i: ids) std::cout << i << ", ";
  std::cout << std::endl;

}

// Qux demonstrates that extern ids cannot work as constexpr, though
void Qux() {

#if 0 // changing me to non-0 gives you a compile-time error...

  Foo<ids[0]>();

#endif

  std::cout << "Qux: 'I don't see ids as consexpr, indeed.'" 
            << std::endl;

}

//===================================================================
// main.cpp

#include "afile.h"
#include "bfile.h"

int main(int , char **)
{

  Bar();
  Baz();
  Qux();

  return 0;
}

1

Источник

user6671104 10 авг '16 в 09:18

Другие вопросы по тегам c++ constexpr extern

user1068497 13 май '15 в 07:56 2015-05-13 07:56 · Accepted Answer · 2015-05-13 07:56

Нет, вы не можете этого сделать, вот что говорит стандарт (раздел 7.1.5):

1 Спецификатор constexpr должен применяться только к определению переменной или шаблона переменной, объявлению функции или шаблона функции или объявлению статического члена данных литерального типа (3.9). Если какое-либо объявление функции, шаблона функции или шаблона переменной имеет спецификатор constexpr, то все его объявления должны содержать спецификатор constexpr. [Примечание: явная специализация может отличаться от объявления шаблона в отношении спецификатора constexpr. Параметры функции не могут быть объявлены constexpr. - конец примечания]

некоторые примеры, приведенные в стандарте:

  constexpr void square(int &x);  // OK: declaration
  constexpr int bufsz = 1024;  // OK: definition
  constexpr struct pixel {  // error: pixel is a type
    int x;
    int y;
    constexpr pixel(int);  // OK: declaration
  };

  extern constexpr int memsz; // error: not a definition