C++中constexpr static数据成员是否始终需要在类外定义？

1. 规则差异本质是C++标准变更导致的 #

• C11、C14标准中，类内初始化的constexpr static数据成员仅属于声明，不属于完整定义。如果该成员被odr-use（单一定义规则使用），例如示例中作为引用参数传递、对其取地址等需要访问内存地址的场景，就必须在类外额外提供一个全局的定义，否则会出现链接阶段未定义引用的错误。
• C++17标准新增了*内联变量（inline variable）*特性，同时明确规定：类内完成初始化的constexpr static数据成员会隐式声明为inline，此时类内的声明同时就是完整定义，不需要再额外在类外补充定义，代码可以直接编译链接通过。

2. 是否需要始终保留类外定义 #

你可以根据项目的兼容需求选择：

• 如果你的项目需要兼容C++14及更早的标准，必须保留类外定义，避免odr-use场景下的链接错误
• 如果你的项目仅需要支持C++17及更高版本，完全可以删除类外的冗余定义，不会产生任何问题
• 如果你开发的是需要跨多版本标准兼容的公共库，保留类外定义也不会出错，C++17及更高版本允许这种冗余的类外定义，不会触发重定义错误

参考代码示例 #

struct Array{
    int static constexpr sz_ = 5;
    int ar_[sz_]{};
};

// C++11、C++14下odr-use sz_时必须打开下行注释，C++17及以后不需要
//int constexpr Array::sz_; 

void foo(int const& x){

}

int main(){
    foo(Array::sz_); // 此处属于odr-use sz_，需要该成员有完整定义
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Itachi Uchiwa