为何GCC接受`foo[0]`却拒绝`*foo`作为常量初始化器？

测试代码：

int main() {
    int constexpr foo[1] = { 4 };
    static int i = foo[0];
    static int j = *foo;
}

使用gcc14 -std=c23编译上述代码时，会触发如下错误：

x.c: In function 'main':
x.c:4:20: error: initializer element is not constant
    4 |     static int j = *foo;
      |                    ^

问题核心 #

为何static int i = foo[0];能通过编译，而static int j = *foo;却报错？

根据C23标准6.5.3.2p2的规定：

下标运算符[]的定义为E1[E2]等价于*((E1)+(E2))

按此定义，foo[0]等价于*(foo+0)，进而完全等价于*foo。按道理两行代码应该同时被接受或拒绝，但Clang却能同时通过两者的编译。

原因解释 #

这是GCC在C23常量表达式判定逻辑上的实现差异（或bug）。静态变量的初始化要求使用常量表达式，GCC对constexpr数组的下标访问foo[0]直接判定为合法的常量表达式，但对数组隐式转换为指针后的解引用*foo，没有识别其属于常量表达式范畴。

而Clang的常量表达式检查严格遵循标准中运算符的等价性规则，能够识别出*foo和foo[0]的本质等价性，因此可以同时接受两者。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Daria