静态模板化constexpr嵌套类成员

Question

我有以下示例类＜code＞Foo＜/code＞和嵌套类＜code＜Bar＜/code＜，所有内容都是＜code＞constexpr＜/code＞：

class Foo
{
private:
    template <typename T>
    struct Bar
    {
        constexpr Bar(){}
        constexpr int DoTheThing() const
        {
            return 1;
        }
    };
        
public:
    constexpr static auto b = Bar<int>{};
    constexpr Foo() {}
    constexpr int DoTheThing() const
    {
        return b.DoTheThing();
    }
};

我想测试调用＜code＞Foo:：DoTheThing＜/code＞返回1：

int main()
{
   constexpr Foo f;
   static_assert(f.DoTheThing() == 1, "DoTheThing() should return 1");
}

海湾合作委员会和Clang都在这里抱怨，但MSVC没有

GCC表示：

错误：constexpr Foo:：Bar

constexpr static auto b = Bar<int>{};

还有Clang：

错误：constexpr 变量 b 必须由常量表达式初始化

constexpr static auto b = Bar<int>{};

我不知道标准是否不允许这样做，但我的猜测是不知何故b是一个不完整的类型。

更有趣的是，如果我移除< code>constexpr，或者如果我将< code>Bar的定义移到< code>Foo之外，我可以让GCC和Clang正常工作。

请注意，这个问题的灵感来自以下方面：

< Li > C 14中的简单constexpr LookUpTable(我的问题是这个未回答问题的一部分) < li >尽管嵌套结构与全局结构相同，但它会破坏constexpr(这似乎提供了一些关于正在发生的事情的见解)

Answer 1

自n4140

§ 9.2.2 [类记忆]（强调我的）

在类说明符的结束＜code＞｝＜/code＞处，类被视为完全定义的对象类型（3.9）（或完整类型）。在类成员规范中，该类在函数体、默认参数、使用引入继承构造函数的声明（12.9）、异常规范以及非静态数据成员的大括号或相等的初始化器（包括嵌套类中的此类内容）中被视为完整的。否则，它在其自身的类成员规范中被视为不完整的。

Clang和GCC正确。当您声明＜code＞静态constexpr＜/code＞成员时，该类不被认为是完整的，因此您无法构造它。这就是为什么将＜code＞Bar＜/code＞的定义移出或删除＜code＞static constexpr＜/code＜的原因（因为在定义非静态成员时，它被认为是完整的）

澄清一下，特别是考虑到这个问题：内部类的静态 constexpr 成员

我在上面引用的标准基本上意味着，除非另有说明，否则一个类被认为是不完整的。< code>static、< code>constexpr或< code>static constexpr初始值设定项不属于另外指定的部分，因此我们不能使用类中声明的任何内容，包括嵌套的类类型。

< sup > *意味着不能在类声明中使用它或它的成员。最广为人知的例外是在成员函数中。