C++ constexpr使用静态函数初始化静态成员 要求

我需要一个从

constexpr

函数计算的

constexpr

值（即编译时常数）。我希望这两个函数的作用域都是类的名称空间，即静态方法和类的静态成员

第一次尝试 我第一次写这封信的方式很明显：

class C1 {
  constexpr static int foo(int x) { return x + 1; }
  constexpr static int bar = foo(sizeof(int));
};

g++-4.5.3-std=gnu++0x

说：

error: ‘static int C1::foo(int)’ cannot appear in a constant-expression
error: a function call cannot appear in a constant-expression

g++-4.6.3-std=gnu++0x

投诉：

error: field initializer is not constant

第二次尝试 好吧，我想，也许我得把东西搬出教室。因此，我尝试了以下方法：

class C2 {
  constexpr static int foo(int x) { return x + 1; }
  constexpr static int bar;
};
constexpr int C2::bar = C2::foo(sizeof(int));

g++-4.5.3

将毫无怨言地编译该文件。不幸的是，我的另一个代码对循环使用了一些基于范围的

，所以我必须至少使用4.6。现在我仔细看一下，似乎
constexpr
也需要4.6。通过
g++-4.6.3

3:24: error: constexpr static data member ‘bar’ must have an initializer
5:19: error: redeclaration ‘C2::bar’ differs in ‘constexpr’
3:24: error: from previous declaration ‘C2::bar’
5:19: error: ‘C2::bar’ declared ‘constexpr’ outside its class
5:19: error: declaration of ‘const int C2::bar’ outside of class is not definition [-fpermissive]

这听起来真奇怪。这里的
constexpr
有什么不同？我不想添加
-fpermissive
，因为我更喜欢严格检查我的其他代码。将
foo
实现移到类主体之外没有明显的效果

预期答案
有人能解释一下这是怎么回事吗？我如何才能实现我正在尝试的目标？我主要对以下类型的答案感兴趣：


在gcc-4.6中实现此功能的方法
观察到以后的gcc版本可以正确处理其中一个版本
一个指向规范的指针，根据它我的至少一个构造应该工作，这样我就可以让gcc开发人员知道如何让它真正工作
根据规范，我想要的信息是不可能的，最好是对这一限制背后的原理有一些见解

其他有用的答案也很受欢迎，但可能不会那么容易被接受
#include <iostream>

class C1 
{
public:
    constexpr static int foo(constexpr int x)
    { 
        return x + 1;
    }

    static constexpr int bar;
};

constexpr int C1::bar = C1::foo(sizeof(int));

int main()
{
    std::cout << C1::bar << std::endl;
    return 0;
}

C1类
{
公众：
constexpr静态int foo（constexpr int x）
{ 
返回x+1；
}
静态constexpr整型条；
};
constexpr int C1:：bar=C1:：foo（sizeof（int））；
int main（）
{
标准：：cout标准要求（第9.4.2节）：

文本类型的
static
数据成员可以在类定义中用
constexpr
说明符声明；如果是这样，其声明应指定一个大括号或相等的初始值设定项，其中作为赋值表达式的每个初始值设定项子句都是常量表达式

在您的“第二次尝试”和Ilya答案中的代码中，声明没有大括号或相等的初始值设定项

您的第一个代码是正确的。不幸的是GCC4.6不接受它，我不知道在哪里可以方便地尝试4.7.x（例如，ideone.com仍然停留在GCC4.5上）

这是不可能的，因为不幸的是，标准禁止在类已完成的任何上下文中初始化静态
constepr
数据成员。9.2p2中大括号或相等初始值设定项的特殊规则仅适用于非静态数据成员，但这是静态的

最可能的原因是
constepr
变量必须作为编译时常量表达式从成员函数体内部提供，因此变量初始值设定项在函数体之前完全定义，这意味着函数仍然不完整（未定义）在初始值设定项的上下文中，然后此规则生效，使表达式不是常量表达式：

在
constepr
函数或
constepr
构造函数的定义之外调用未定义的
constepr
函数或未定义的
constepr
构造函数

考虑：

class C1
{
  constexpr static int foo(int x) { return x + bar; }
  constexpr static int bar = foo(sizeof(int));
};

1） Ilya的示例应该是无效的代码，因为静态constexpr数据成员栏的初始化不符合标准中的以下语句：

9.4.2[class.static.data]p3:…可以使用constexpr说明符在类定义中声明文本类型的静态数据成员；
如果是，其声明应在
其中每个作为赋值表达式的初始值设定项子句都是
恒定表达式

2） MvG问题中的代码：

class C1 {
  constexpr static int foo(int x) { return x + 1; }
  constexpr static int bar = foo(sizeof(int));
};

就我所见，它是有效的，直观地说，人们希望它能够工作，因为静态成员foo（int）是由bar开始处理的时间定义的（假设是自顶向下处理）。
一些事实：


我同意C1类在调用foo时并不完整（基于9.2p2）但C1类的完整性或不完整性并不能说明就标准而言是否定义了foo

我在标准中搜索了成员函数的定义，但没有找到任何结果
因此，如果我的逻辑正确，Ben提到的陈述在这里不适用：

调用未定义的constexpr函数或未定义的
constexpr函数定义之外的constexpr构造函数
或constexpr构造函数

3） Ben给出的最后一个例子简化了：

看起来无效，但原因不同，不仅仅是因为在bar的初始值设定项中调用了foo。逻辑如下：


foo（）是在静态constexpr成员栏的初始值设定项中调用的，因此它必须是一个常量表达式（按9.4.2 p3）
由于它是对constexpr函数的调用，因此函数调用替换（7.1.5p5）起作用
它们不是函数的参数，所以剩下的是“隐式地将结果返回的表达式或带括号的init列表转换为函数的返回类型，就像通过复制初始化一样。”（7.1.5 p5）
返回表达式就是bar，它是一个左值，需要左值到右值的转换
但第9号子弹（5.19 p2）
class C1
{
  constexpr static int foo() { return bar; }
  constexpr static int bar = foo();
};

constexpr int fooext(int x) { return x + 1; }
struct C1 {
  constexpr static int foo(int x) { return x + 1; }
  constexpr static int bar = fooext(5);
};

constexpr static int barext = C1::foo(5);