变量模板的编译器问题

Question

以下代码（取自维基百科）定义了变量模板 pi<>：

template<typename T=double>
constexpr T pi = T(3.14159265358979323846264338328);
template<>
constexpr const char* pi<const char*> = "?";

使用 clang 编译器（Apple clang 版本 12.0.0）（使用 C++14），这会触发警告（使用-Weverything）：

之前没有非静态变量 'pi<const char *>' 的 extern 声明

如果变量不打算在此翻译单元之外使用，则声明“静态”

此外，由于这是在标头中定义的，因此创建了多个 'myNameSpace::pi<char const*>' 实例，导致链接器错误。

因此，按照建议，我添加了static关键字，从而使警告静音：

template<>
static constexpr const char* pi<const char*> = "?";

但是现在gcc（9.3.0）不爽，报错指向static关键字：

错误：显式模板特化不能有存储类

避免警告和错误的正确方法是什么？

Answer 1

来自（这个旧版本）Clang 的警告在一定程度上具有误导性，但确实表明了您最终在链接器中遇到的真正问题。该警告描述了全局变量应该遵循的良好经验法则

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1. 出现extern在标头中，然后出现在源文件中，或者
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2. 出现static在源文件中（避免与任何其他符号发生冲突）。
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后一种选择不适用于显式专业化：因为链接适用于整个模板（标准说它与模板的名称有关，即使它不适用于重载函数，它也是令人回味的），因此您可以不能只进行一种专业化static，而 Clang接受它是不正确的。（MSVC 也错误地接受了这一点。）进行“文件本地专业化”的唯一方法是使用本地类型、模板或对象的模板参数。当然，您可以使整个变量模板与static未命名的命名空间具有内部链接。

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但是，前一种选择确实适用：显式专业化不是模板，因此它必须仅定义一次（在源文件中）。与任何其他全局变量一样，您可以使用extern将定义简化为声明：

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// pi.hh (excerpt)\ntemplate<typename T=double>\nconstexpr T pi = T(3.14159265358979323846264338328);\ntemplate<>\nextern constexpr const char* pi<const char*>;\n\n// pi.cc\n#include"pi.hh"\ntemplate<>\nconstexpr const char* pi<const char*> = "\xcf\x80";\n

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（由于主模板是一个模板，因此它是在头文件中定义的。）

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正如评论中提到的，C++17 允许内联变量；您的显式专业化再次表现得像普通的全局变量，如果需要，可以inline在标头中定义。

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