初始化类模板的静态 constexpr 成员变量

Question

情况如下：Foo带有模板参数的类int N有一个静态成员变量float val。的值val对应于N并且永远不会改变，所以我希望它是constexpr。

我知道初始化静态 constexpr 成员变量的常用方法是：

// ok, but not what I want
template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <int N>
constexpr float Foo<N>::val;

但是因为val是在类范围内初始化的，所以我不能val为不同的N.

如果val不是constexpr但是const，这有效：

// ok, but not what I want
template <int N>
struct Foo {
    static const float val;
};
template <>
const float Foo<0>::val = 3.14f;
template <>
const float Foo<1>::val = 0.1f;

但后来我不能使用constexpr float val = Foo<0>::val;，因为Foo<0>::val它不是一个常量表达式。

所以，我想实现的目标如下：

// the thing I want, but error
template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val;
};
template <>
constexpr float Foo<0>::val = 3.14f;
template <>
constexpr float Foo<1>::val = 0.1f;

但是编译器抱怨：

错误：constexpr 静态数据成员“val”的声明需要初始化程序

如果我为val( static constexpr float val { 0.0f };)添加一个初始化程序，编译器会说：

错误：'Foo<0>::val' 的
重复初始化错误：'Foo<1>::val' 的重复初始化

多么讽刺:D

我知道的一种解决方法是使用变量模板（C++14）：

// ok
struct Foo {
    template <int N>
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <>
constexpr float Foo::val<0> = 3.14f;
template <>
constexpr float Foo::val<1> = 0.1f;

目前，这按预期工作。但如果其他成员（变量或函数）Foo仍然需要模板参数（即Foo需要是类模板），则此解决方案不适用。

对此有什么想法吗？首选使用低于 C++20 的 C++ 标准的解决方案（C++20 对我的项目来说太新了）。

Answer 1

您可以将类模板专门化为

template <int N>
struct Foo {
    static constexpr float val { 0.0f };
};
template <>
struct Foo<0> {
    static constexpr float val { 3.14f };
};
template <>
struct Foo<1> {
    static constexpr float val { 0.1f };
};

或者制作一个用于初始化的函数助手。

template <int N>
struct Foo {    
    static constexpr float get_val() {
        if constexpr (N == 0) return 3.14f;
        else if constexpr (N == 1) return 0.1f;
        else return 0.0f;
    }
    static constexpr float val { get_val() };
};