Смешивание extern и const

• Да, вы можете использовать их вместе.
• И да, он должен точно соответствовать объявлению в единице перевода, в которой он фактически объявлен. Если, конечно, вы не участвуете в Соревнование по программированию на C "Underhanded C" :-)

Обычный паттерн:

• file.h:
  extern const int a_global_var;
• file.c:
  #include "file.h"
const int a_global_var = /* some const expression */;

Изменить: включенный комментарий legends2k. Спасибо.

C ++ 17 inline переменные

Если вы думаете, что хотите extern const, то более вероятно, что вы действительно захотите использовать C ++ 17 встроенных переменных.

Эта замечательная функция C ++ 17 позволяет нам:

• удобно использовать только один адрес памяти для каждой константы
• сохранить его как constexpr: Как объявить constexpr extern?
• сделать это одной строкой из одного заголовка

main.cpp

#include <cassert>

#include "notmain.hpp"

int main() {
    // Both files see the same memory address.
    assert(&notmain_i == notmain_func());
    assert(notmain_i == 42);
}

notmain.hpp

#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP

inline constexpr int notmain_i = 42;

const int* notmain_func();

#endif

notmain.cpp

#include "notmain.hpp"

const int* notmain_func() {
    return &notmain_i;
}

Скомпилируйте и запустите:

g++ -c -o notmain.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic notmain.cpp
g++ -c -o main.o -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp
g++ -o main -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.o notmain.o
./main

вышестоящая версия GitHub.

См. Также: Как работают встроенные переменные?

Стандарт C ++ для встроенных переменных

Стандарт C ++ гарантирует, что адреса будут такими же. Стандартный черновик C ++ 17 N4659 10.1.6 "Встроенный спецификатор ":

6 Встроенная функция или переменная с внешней связью должна иметь один и тот же адрес во всех единицах трансляции.

cppreference https://en.cppreference.com/w/cpp/language/inline объясняет, что если static не указан, то он имеет внешнюю связь.

Реализация встроенной переменной

Мы можем наблюдать, как это реализовано с помощью:

nm main.o notmain.o

который содержит:

main.o:
                 U _GLOBAL_OFFSET_TABLE_
                 U _Z12notmain_funcv
0000000000000028 r _ZZ4mainE19__PRETTY_FUNCTION__
                 U __assert_fail
0000000000000000 T main
0000000000000000 u notmain_i

notmain.o:
0000000000000000 T _Z12notmain_funcv
0000000000000000 u notmain_i

и man nm говорит о u:

«u» Этот символ является уникальным глобальным символом. Это расширение GNU к стандартному набору привязок символов ELF. Для такого символа динамический компоновщик будет следить за тем, чтобы во всем процессе использовался только один символ с этим именем и типом.

Итак, мы видим, что для этого есть специальное расширение ELF.

До C ++ 17: extern const

extern const работает, как в примере ниже, но у inline есть недостатки:

• невозможно создать переменную constexpr с помощью этого метода, только inline позволяет это: Как объявить constexpr extern?
• это менее элегантно, поскольку вам нужно объявлять и определять переменную отдельно в заголовке и файле cpp

main.cpp

#include <cassert>

#include "notmain.hpp"

int main() {
    // Both files see the same memory address.
    assert(&notmain_i == notmain_func());
    assert(notmain_i == 42);
}

notmain.cpp

#include "notmain.hpp"

const int notmain_i = 42;

const int* notmain_func() {
    return &notmain_i;
}

notmain.hpp

#ifndef NOTMAIN_HPP
#define NOTMAIN_HPP

extern const int notmain_i;

const int* notmain_func();

#endif

вверх по течению на GitHub.

Альтернативы только для заголовков до C ++ 17

Они не так хороши, как решение extern, но работают и занимают только одну ячейку памяти:

Функция constexpr, потому что constexpr подразумевает inline и inline позволяет (принудительно) отображать определение во всех единицах перевода:

constexpr int shared_inline_constexpr() { return 42; }

и я уверен, что любой достойный компилятор встроит вызов.

Вы также можете использовать статическую целочисленную переменную const или constexpr, например:

#include <iostream>

struct MyClass {
    static constexpr int i = 42;
};

int main() {
    std::cout << MyClass::i << std::endl;
    // undefined reference to `MyClass::i'
    //std::cout << &MyClass::i << std::endl;
}

но вы не можете делать такие вещи, как получение его адреса, иначе он станет использоваться odr, см. также: https://en.cppreference.com/w/cpp/language/static" Постоянные статические члены "и Определение статических элементов данных constexpr

Есть ли способ полностью встроить его?

TODO: есть ли способ полностью встроить переменную без использования памяти?

Очень похоже на то, что делает препроцессор.

Это потребует как-то:

• запрещение или обнаружение, если адрес переменной взят
• добавить эту информацию в объектные файлы ELF и позволить LTO оптимизировать ее

Связанный:

• Перечисление C ++ 11 с членами класса и constexpr link- оптимизация времени

Протестировано в Ubuntu 18.10, GCC 8.2.0.

Вы можете использовать их вместе. Но вам нужно быть последовательным в использовании const, потому что, когда C ++ выполняет оформление имен, const включается в информацию о типе, которая используется для украшения имен символов. поэтому extern const int i будет относиться к другой переменной, чем extern int i

Если вы не используете extern "C" {}. Оформление имени C не обращает внимания на const.

Вы можете использовать их вместе, и вы можете делать все, что игнорирует ключевое слово const, потому что это все; ключевое слово. Он сообщает компилятору, что вы не будете изменять переменную, что, в свою очередь, позволяет компилятору выполнять некоторые полезные операции и не дает вам изменять то, что вы не хотели.

На Possibility.com есть достойная статья с дополнительной информацией.

Да, вы можете использовать их вместе.

Если вы объявите «extern const int i», то i будет const во всей своей области видимости. Переопределить его как неконстантное невозможно. Конечно, вы можете обойти флаг const, отбросив его (используя const_cast).