Definindo membros inteiros constantes estáticos na definição de classe

Meu entendimento é que C ++ permite que membros const estáticos sejam definidos dentro de uma classe, desde que seja um tipo inteiro.

Por que, então, o código a seguir fornece um erro de vinculador?

#include <algorithm>
#include <iostream>

class test
{
public:
    static const int N = 10;
};

int main()
{
    std::cout << test::N << "\n";
    std::min(9, test::N);
}

O erro que recebo é:

test.cpp:(.text+0x130): undefined reference to `test::N'
collect2: ld returned 1 exit status

Curiosamente, se eu comentar a chamada para std :: min, o código compila e vincula perfeitamente (embora test :: N também seja referenciado na linha anterior).

Alguma ideia do que está acontecendo?

Meu compilador é o gcc 4.4 no Linux.

Meu entendimento é que C ++ permite que membros const estáticos sejam definidos dentro de uma classe, desde que seja um tipo inteiro.

Você está certo. Você tem permissão para inicializar integrais const estáticos na declaração de classe, mas isso não é uma definição.

http://publib.boulder.ibm.com/infocenter/comphelp/v8v101/index.jsp?topic=/com.ibm.xlcpp8a.doc/language/ref/cplr038.htm

Curiosamente, se eu comentar a chamada para std :: min, o código compila e vincula perfeitamente (embora test :: N também seja referenciado na linha anterior).

Alguma ideia do que está acontecendo?

std :: min recebe seus parâmetros por referência const. Se os pegasse por valor, você não teria esse problema, mas como você precisa de uma referência, também precisa de uma definição.

Aqui está o capítulo / versículo:

9.4.2 / 4 - Se um staticmembro de dados for do tipo constintegral ou constenumeração, sua declaração na definição da classe pode especificar um inicializador de constante que deve obrigatoriamente ser uma expressão de constante integral (5.19). Nesse caso, o membro pode aparecer em expressões constantes integrais. O membro ainda deve ser definido em um escopo de namespace se for usado no programa e a definição de escopo de namespace não deve conter um inicializador .

Consulte a resposta de Chu para uma possível solução alternativa.

O exemplo de Bjarne Stroustrup em seu FAQ C ++ sugere que você está correto e só precisa de uma definição se você pegar o endereço.

class AE {
    // ...
public:
    static const int c6 = 7;
    static const int c7 = 31;
};

const int AE::c7;   // definition

int f()
{
    const int* p1 = &AE::c6;    // error: c6 not an lvalue
    const int* p2 = &AE::c7;    // ok
    // ...
}

Ele diz: "Você pode obter o endereço de um membro estático se (e somente se) ele tiver uma definição fora da classe" . O que sugere que funcionaria de outra forma. Talvez sua função min invoque endereços de alguma forma nos bastidores.

Outra forma de fazer isso, para tipos inteiros, é definir constantes como enums na classe:

class test
{
public:
    enum { N = 10 };
};

Não apenas int's. Mas você não pode definir o valor na declaração da classe. Se você tem:

class classname
{
    public:
       static int const N;
}

no arquivo .h, então você deve ter:

int const classname::N = 10;

no arquivo .cpp.

Esta é outra maneira de contornar o problema:

std::min(9, int(test::N));

(Acho que a resposta do Crazy Eddie descreve corretamente por que o problema existe.)

A partir do C ++ 11, você pode usar:

static constexpr int N = 10;

Teoricamente, isso ainda requer que você defina a constante em um arquivo .cpp, mas, desde que você não obtenha o endereço Ndela, é muito improvável que qualquer implementação do compilador produza um erro;).

C ++ permite que membros const estáticos sejam definidos dentro de uma classe

Não, 3.1 §2 diz:

Uma declaração é uma definição, a menos que declare uma função sem especificar o corpo da função (8.4), ela contém o especificador externo (7.1.1) ou uma especificação de ligação (7.5) e nem um inicializador nem um corpo de função, declara um dado estático membro em uma definição de classe (9.4), é uma declaração de nome de classe (9.1), é uma declaração de enum opaco (7.2) ou é uma declaração de typedef (7.1.3), uma declaração de uso (7.3. 3), ou uma diretiva de uso (7.3.4).