类定义静态constexpr结构的未定义引用，g ++ vs clang

Question

这是我的代码，a.cp​​p

struct int2
{
    int x, y;
};
struct Foo{
    static constexpr int bar1 = 1;
    static constexpr int2 bar2 = {1, 2};
};
int foo1(){
    return Foo::bar1; // this is ok for both clang++ and g++
}
int2 foo2(){
    return Foo::bar2; // undefined reference to `Foo::bar2' in clang++
}
int main(){ std::cout << foo2().x << std::endl; return 0; }

使用clang编译， clang++ -std=c++11 a.cpp

/tmp/a-0dba90.o: In function `foo2()':
a.cpp:(.text+0x18): undefined reference to `Foo::bar2'
clang-7: error: linker command failed with exit code 1 (use -v to see 
invocation)

g++ -std=c++11 a.cpp发出错误。

我的问题是，

1. 谁对上述代码是正确的？ clang还是g ++？
2. 为什么bar2错误而bar1在clang中是正确的？

编译器版本：g ++ 5.4.0和clang 7.0.0

更新：问题被标记为另一个问题的副本，但事实并非如此。 我知道我可以在类之外添加显式定义来为clang传递它。 这个问题是为什么g ++和clang之间的区别。

Answer 1

您似乎假设如果一个编译器是正确的，另一个编译器必定是错误的。 该程序包含一个错误（然后接受它的编译器是错误的）或它没有（然后拒绝它的编译器是错误的）。 这反过来依赖于隐含的假设，即所讨论的错误，即缺少ODR使用实体的定义，是可诊断的错误。 不幸的是它不是。 该标准明确指出：

[ basic.def.odr / 10 ]每个程序应该只包含每个非内联函数或变量的一个定义，该函数或变量在废弃语句之外的程序中使用。 无需诊断 。

这个标准的规定是有问题的和不需要的，它就在那里。 由于缺少定义，您的程序具有未定义的行为，并且不需要实现来诊断它。 因此，两种编译器在任何优化级别上都是技术上正确的。

在具有强制复制省略的C ++ 17中，程序不再包含任何有问题的变量的ODR使用constexpr静态数据成员是隐式内联的，不需要单独的定义（感谢Oliv）。

Answer 2

回答我自己的问题。

我对使用odr有一些模糊的理解。

• 对于文字类型Foo :: bar1，它没有使用odr，所以很好。
• 对于struct Foo :: bar2：当在函数体内返回一个struct时，它将调用其复制构造函数，该构造函数引用Foo::bar2 。 所以Foo::bar2是odr-used，它的定义必须存在于程序的某个地方，否则会导致链接错误。

但为什么g ++不抱怨？ 我想这与编译器优化有关。

验证我的猜测：

1. 复制省略

   add -fno-elide-constructors， g++ -fno-elide-constructors -std=c++11 a.cpp

   /tmp/ccg1z4V9.o：在函数foo2()': a.cpp:(.text+0x27): undefined reference to Foo :: bar2'

   所以，是的，复制省略会影响这一点。 但g++ -O1仍然通过。

2. 函数内联

   add -fno-line， g++ -O1 -fno-elide-constructors -fno-inline -std=c++11 a.cpp

   /tmp/ccH8dguG.o：在函数foo2()': a.cpp:(.text+0x4f): undefined reference to Foo :: bar2'

结论是复制省略和函数内联都会影响其行为。 g ++和clang之间的区别是因为默认情况下g ++启用了复制省略，但clang没有。