返回static constexpr vector的const引用函数是否合法？编译差异及选型疑问

1. 代码的行为是否定义良好？ #

这段代码不具有定义良好的行为，核心原因是：

• 在C20和C23标准中，std::shared_ptr的构造函数并非constexpr，无法在constexpr上下文中构造实例。尽管C26标准计划引入constexpr版本的std::shared_ptr，但当前主流标准（C20/23）并不支持该特性。
• GCC 13.2.0能编译通过，是因为它提前实现了部分C++26的实验性特性，这属于编译器的非标准扩展，不具备跨编译器的可移植性。

2. MSVC编译失败的原因 #

你的MSVC版本（19.41.34123.0，对应VS 2022 17.11）严格遵循C++20/23标准，拒绝构造constexpr std::shared_ptr是符合标准的正确行为，并非编译器对constexpr vector支持不足。cppreference提到的MSVC支持constexpr vector，指的是存储普通类型（比如int）的vector，而非包含std::shared_ptr这类非constexpr友好类型的vector。

3. 写法可行性与两种版本的对比 #

• static constexpr版本：在C20/23标准下完全不可行，属于不符合标准的写法，仅能在部分提前实现C26特性的编译器上通过，不具备工程上的可移植性。
• static const std::vector<std::shared_ptr<Bar>> empty版本：这是符合C++11及以后标准的合法写法，具备以下特性：
  • 线程安全：C++11规定静态局部变量的初始化是线程安全的，无需额外同步逻辑。
  • 仅初始化一次：第一次进入该分支时完成初始化，后续调用直接返回引用，性能开销极低。
  • 行为明确：完全符合标准，在所有主流编译器上都能正常工作。

两者不存在优劣对比的前提，因为constexpr版本在当前标准下不合法，实际工程中只能选择static const版本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jane Doe