含静态constexpr成员的结构体模板出现链接错误如何解决

该链接错误是C++14及更早版本的ODR（单一定义规则）要求导致的，核心原因如下：

1. GCC 10.2默认使用的C编译标准为C14，在C++17之前，类内完成初始化的static constexpr成员变量，只要被取地址、被引用等ODR使用场景（你代码中取pattern_raw的地址传入Eigen::Map就属于ODR使用），必须额外提供类外的定义，否则链接阶段会找不到对应的符号。
2. 你只给静态成员pattern2提供了类外定义，没有给pattern_raw补充类外定义，因此链接器抛出undefined reference to visnav::Pattern24<float>::pattern_raw的报错。

有两种可选修复方案：

• 方案一：升级C编译标准到C17及以上
  该方案改动最小，C++17开始static constexpr类成员默认是隐式inline的，不需要额外提供类外定义。如果使用CMake构建项目，只需要在CMakeLists.txt中添加如下配置即可：

  set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
  set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
  

• 方案二：保持现有C标准，补充pattern_raw的类外定义
  如果你暂时不能升级C标准，只需要在头文件中pattern2的类外定义之前，补充pattern_raw的模板类外定义即可，完整修改后的代码如下：

  template <class Scalar>
  struct Pattern24 {
    //          00  01
    //
    //      02  03  04  05
    //
    //  06  07  08  09  10  11
    //
    //  12  13  14  15  16  17
    //
    //      18  19  20  21
    //
    //          22  23
    //
    // -----> x
    // |
    // |
    // y
  
    static constexpr Scalar pattern_raw[][2] = {
        {-1, 5},  {1, 5},
  
        {-3, 3},  {-1, 3},  {1, 3},   {3, 3},
  
        {-5, 1},  {-3, 1},  {-1, 1},  {1, 1},  {3, 1},  {5, 1},
  
        {-5, -1}, {-3, -1}, {-1, -1}, {1, -1}, {3, -1}, {5, -1},
  
        {-3, -3}, {-1, -3}, {1, -3},  {3, -3},
  
        {-1, -5}, {1, -5}
  
    };
  
    static constexpr int PATTERN_SIZE =
        sizeof(pattern_raw) / (2 * sizeof(Scalar));
  
    typedef Eigen::Matrix<Scalar, 2, PATTERN_SIZE> Matrix2P;
    static const Matrix2P pattern2;
  };
  
  // 新增：pattern_raw的类外定义
  template <class Scalar>
  constexpr Scalar Pattern24<Scalar>::pattern_raw[][2];
  
  template <class Scalar>
  const typename Pattern24<Scalar>::Matrix2P Pattern24<Scalar>::pattern2 =
      Eigen::Map<Pattern24<Scalar>::Matrix2P>((Scalar*)
                                                  Pattern24<Scalar>::pattern_raw);
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yiğit Aras Tunalı