解决与封闭类具有相同类型的“constexpr”静态数据成员的限制

Question

constexpr我想为一个类提供Color如下功能：

// color.hpp
struct Color
{
    Color(int r, int g, int b, int a);
    static const Color Red;
    // ...
};



// color.cpp
Color::Color(int r, int g, int b, int a) { /* ... */ }
const Color Color::Red(255, 0, 0, 255);
// ...

我的愿望是保持此类的 API 不变，因此我想完全删除color.cpp并对头文件进行以下更改：

// color.hpp
struct Color
{
    constexpr Color(int r, int g, int b, int a) { /* ... */ }
    inline static constexpr Color Red{255, 0, 0, 255};
    // ...
};

但是，上面的代码不会编译为与constexpr封闭类具有相同类型的静态数据成员，这在 C++ 中是不允许的。

当然，我可以将 API 更改为类似的内容ColorConstants::Red并将Red对象移出类，但我不想破坏现有用户。

我想到的唯一解决方法如下所示：

// color.hpp
struct Color 
{
private:
    struct ColorInit 
    {
        int r, g, b, a;
        constexpr ColorInit(int r, int g, int b, int a) { /* ... */ }
        constexpr inline operator Color() const { /* ... */ }
    }

public:
    constexpr Color(int r, int g, int b, int a) { /* ... */ }
    inline static constexpr ColorInit Red{255, 0, 0, 255};
};

上述解决方法允许大多数现有代码Color在更改后仍然可以编译，但只要Red未在隐式转换为的上下文中使用，它显然会失败Color在需要

所以，我的问题是：是否可以解决constexpr上面看到的限制，变成Red常量表达式，同时仍然保留原始Color::Red语法并避免破坏现有代码？

Answer 1

做到这一点的方法是让声明简单const，但有一个外行定义inline constexpr，如下所示：

struct Color
{
    constexpr Color(int r, int g, int b, int a) { /* ... */ }
    static const Color Red;
    // ...
};

inline constexpr Color Color::Red{255, 0, 0, 255};
// From this point on, Color::Red can be used in constant expressions.