C++14使用std::make_shared传递constexpr静态成员出现未定义引用问题

问题场景 #

使用-std=c++14标准编译如下代码：

#include <memory>

class A
{
public:
    static constexpr int c = 0;
    std::shared_ptr<int> b;

    A()     {
        b = std::make_shared<int> (c);
    }

};

int main () {
    A a;
    return 0;
}

会报链接错误：undefined reference to 'A::c'。
如下修改代码后即可正常编译运行：

class A
{
public:
    static constexpr int c = 0;
    std::shared_ptr<int> b;

    A()     {
        int cc = c;
        b = std::make_shared<int> (cc);
    }

};

原因解释 #

C++14及更早标准中，类内完成初始化的static constexpr成员，只有在不触发*odr使用（单定义规则使用）*的场景下才不需要额外类外定义：

• 出错场景中，std::make_shared<int>的参数是const T&类型，传递A::c的时候会触发odr使用，要求A::c必须有实际的内存地址，也就是必须在类外补充定义，否则链接阶段找不到符号就会报错。
• 正常场景中，int cc = c;属于编译期常量取值，编译器会直接把c的值0替换到赋值语句中，不需要c的内存地址，不会触发odr使用，因此不需要额外定义就能正常编译。

修复方法 #

• 方法1：保留C++14编译标准的情况下，在类定义的外部补充A::c的定义：

constexpr int A::c;

• 方法2：升级编译标准到C17及以上，C17开始类内初始化的static constexpr成员默认是inline的，不需要额外类外定义，无论是否被odr使用都能正常编译链接。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nicola Lissandrini