为何consteval函数无法以函数参数作为数组大小返回数组？

我有个疑问：当数组大小是函数参数而非模板参数时，为什么无法在consteval函数中创建并返回std::array？明明参数在编译期是已知的，我以为下面这段代码能编译：

#include <array>

consteval auto create_array(std::size_t len)
{
     std::array<int, len> arr{42};
     return arr;
}

int main()
{
    static constinit auto arr = create_array(10);
}

但下面这段代码却能正常编译，这让我很困惑：

#include <array>

consteval auto get_len(std::size_t len)
{
     return len;
}

int main()
{
    static constinit std::array<int, get_len(10)> arr{42};
}

我用的是GCC 14.1.1，编译选项是-std=c++23。之前看到过相关说明，提到constexpr函数做不到是因为它们既可以在编译期也可以在运行期调用，但consteval函数必须在编译期执行，所有参数值都是编译期已知的，这就更让我不解了。

核心原因：函数参数≠编译期常量表达式 #

虽然consteval函数的调用必须在编译期完成，传入的实参也是编译期已知的，但函数的形参本身属于运行期变量范畴——哪怕它的值是编译期确定的，在函数内部它依然是一个变量，不能作为模板参数（std::array的第二个模板参数要求是编译期常量表达式）。

C++标准对模板实参的要求是必须是转换后的常量表达式，而函数参数并不属于这个范畴：模板参数需要在模板实例化阶段就确定类型/值，而consteval函数的形参是在函数执行阶段才绑定值的，哪怕这个执行是在编译期，也无法满足模板实例化对常量表达式的要求。

对比可编译的代码 #

第二段代码能正常编译，是因为get_len(10)是作为模板实参直接传入的：consteval函数的返回值本身是一个编译期常量表达式，编译器会在模板实例化阶段直接计算出get_len(10)的结果（也就是10），然后用这个常量去实例化std::array<int, 10>，完全符合模板参数的要求。

简单来说：

• 第一种情况：在consteval函数内部，试图用函数形参（变量）作为模板参数，不符合要求
• 第二种情况：用consteval函数的返回值（编译期常量）作为模板参数，符合要求

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Rudolf Lovrenčić