[modern c++] 如何在h/hpp头文件中定义一个常量，并限制其不被没有include本头文件的编译单元访问到

前言：

定义一个在编译时就可以获得常量是很有用的，比如如果希望定义一个一定容量的raw数组，那么就需要指定数组的尺寸，这个时候就有很多种方法来实现，比如 #define 宏，constexpr，在源文件中定义变量等等。

方法：

1. 使用 #define 宏

最常用，也是最简单的方法就是使用 #define 定义一个宏，这样做的缺点是一旦被定义成宏，那么这个值就是全局可知的，因此无法约束其访问范围。

cpp 复制代码

#define ARR_SIZE 1024

2. c++中，使用匿名namespace 在源文件中定义

c++98 提出了匿名namesapce ，所有定义在匿名namespace中的变量都具备内部连接属性，所以可以把续要定义的值放在匿名namespace里，再把相关代码放入源文件里，这样做的缺点在于无法在h/hpp头文件中访问到这些变量，因此头文件无法获知源文件里的值。

cpp 复制代码

//1.hpp
extern constexpr int ARR_SIZE; //错误
int arr[ARR_SIZE]; //由于无法访问cpp中的符号，所以这里没法定义arr的尺寸。


//1.cpp
#include "1.hpp"
constexpr int ARR_SIZE = 100;

3. c++中，使用匿名namespace 在头文件中定义

和2不同的是，把所有定义放到头文件里，这样做虽然解决了头文件中获知相关值的目的，但是引入了ODR 问题，所有include当前头文件的源文件都将包含一套匿名namespace中的所有值，而这些值会有N个副本，而不是共享同一个副本。

cpp 复制代码

//1.hpp
namespace{
  constexpr int ARR_SIZE = 100;
};


//2.cpp
#include "1.hpp"    //2.cpp中 有一个ARR_SIZE 副本
static int arr[ARR_SIZE];   


//3.cpp
#include "1.hpp"    //3.cpp中 有一个ARR_SIZE 副本
static int arr[ARR_SIZE];

4. c++中，使用inline来保证实例的单一性

3中已经通过匿名namespace保证了ARR_SIZE不会被没有 #include "1.hpp" 的源文件访问到，但是苦于其引入了 ODR 问题，所以不是 100% 正确的实现，也就是说功能性能够满足，但是引入了其他问题。

100%正确的写法其实是使用 inline 在头文件中定义这样一个常量表达式。

cpp 复制代码

//1.hpp
inline constexpr int ARR_SIZE = 100;
int arr[ARR_SIZE];

//1.cpp
#include "1.hpp"
std::cout << ARR_SIZE << std::endl;   //可以通过include头文件的方式在 源文件中访问

//2.cpp
#include "1.hpp"
std::cout << ARR_SIZE << std::endl;   //可以通过include头文件的方式在 源文件中访问

/* 虽然 1.cpp 和 2.cpp 都使用了 ARR_SIZE ， 但是由于头文件中使用了 inline 进行修饰，因此能够保证 ARR_SIZE 具备全局唯一性，即1.cpp 和 2.cpp中访问的是同一个实例ARR_SIZE */