静态数据成员的地址

Question

为什么当数据成员在类内初始化且没有类外定义时，C++ 不允许获取静态数据成员的地址？在这种情况下，静态成员的存储空间是如何分配的？

下面的最小程序演示了这个问题。

#include <iostream>

class Test {
public:
    static const int a = 99;   // how is the storage allocated for Test::a??
};

// const int Test::a;

int main() {
    std::cout << Test::a << '\n';  // OK, print 99
    const int* ptr = &Test::a;     // Linker error, undefined reference to Test::a
}

如果我取消注释该行const int Test::a，那么程序就可以正常工作。

Answer 1

这一行是一个声明：

static const int a = 99;

这不是一个定义。对于要分配的存储，您需要一个定义。这就是您的注释行发挥作用的地方。

Test::a即使它没有定义，您也可以使用，因为它被视为编译时常量。一般来说，static const T变量（其中T是普通类型）一旦被常量初始化就必须可以在常量表达式中使用。

请注意，您可以同时获得两种行为（编译时常量和带有地址的变量）：

class Test {
public:
    static const int a = 99;
};

const int Test::a;

template<int i>
struct Templated {};

int main() {
    const int* ptr = &Test::a;
    Templated<Test::a> a;
}

演示

并说明常量初始化点：

class Test {
public:
    static const int a;
};

template<int i>
struct Templated {};

// does not compile because Test::a is *not yet* usable in a constant expression
Templated<Test::a> global;

const int Test::a = 99;

int main() {
    const int* ptr = &Test::a;
    Templated<Test::a> a;
}

演示