为何在.cpp初始化静态const数组在其他文件使用时触发不完全类型错误？

代码场景 #

SourceToken.h：

struct SourceToken {
  // Regex Specifications
  static const std::pair<std::string, std::regex> kSpecs[];

  const std::string type;
  const std::string value;
};

SourceToken.cpp：

const std::pair<std::string, std::regex> SourceToken::kSpecs[] = {
    {SourceToken::kWhitespace, std::regex("^\\s+")},
};

在另一.cpp文件的函数中执行如下代码：

// Inside a function.
for (const auto &spec : SourceToken::kSpecs) {
    // Do something...
}

编译错误 #

error: range-based ‘for’ expression of type ‘const std::pair<std::__cxx11::basic_string, std::__cxx11::basic_regex > []’ has incomplete type
13 | for (const auto &spec : SourceToken::kSpecs) {

已知将普通数组改为std::vector，或在头文件中定义数组，则可正常编译。请问该编译错误产生的原因是什么？

• C++的范围for循环依赖遍历对象的大小信息来确定迭代边界，完成循环逻辑。
• 在头文件中，SourceToken::kSpecs仅被声明为静态数组（static const std::pair<...> kSpecs[]），这属于不完整类型——编译器仅知晓它是数组类型，但无法获取数组的具体长度。
• 当其他.cpp文件中的代码尝试用范围for循环遍历该数组时，编译器只能看到头文件中的声明，无法访问SourceToken.cpp里的数组定义（不同编译单元的定义对彼此不可见），因此无法确定数组的长度，进而触发编译错误。
• 改用std::vector可正常编译，是因为vector类内部封装了大小管理的成员函数，编译器能直接获取容器长度；而在头文件中直接定义数组（即把初始化代码放在头文件里），编译器能直接看到数组的元素数量，自然可以正确处理范围for循环。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Type Definition