为何func2调用报错？如何让format成为常量表达式？

首先是用于统计格式串占位符数量的constexpr函数，以及两个模板函数的完整代码：

#include <string_view>
#include <iostream>

constexpr int count_format_placeholders(const std::string_view format)
{
    int count = 0;
    for(int i = 0; i < format.size(); ++i)
    {
        if(format[i] == '{' && format[i + 1] == '}')
        {
            ++count;
            ++i;
        }
    }
    return count;
}

template<typename... Args>
constexpr int func(std::string_view format)
{
    return count_format_placeholders(format);
}

template<typename... Args>
constexpr int func2(std::string_view format)
{
    constexpr int i = count_format_placeholders(format);
    return i;
}

int main()
{
    constexpr std::string_view format{"{} {} {} {}:{}:{}"};

    constexpr int num_placeholders = count_format_placeholders(format);       // 编译通过
    std::cout << num_placeholders << std::endl;
    constexpr int num_placeholders2 = func<int, int>(format);                 // 编译通过
    std::cout << num_placeholders2 << std::endl;
    constexpr int num_placeholders3 = func2<int, int>(format);               // 编译失败，提示'format is not constant expression'
    std::cout << num_placeholders3 << std::endl;
    return 0;
}

错误原因 #

func2编译失败的核心逻辑是：函数参数不能作为编译期常量表达式使用。

尽管main中传入的format是constexpr对象，但它作为参数传递给func2后，在func2的作用域内，这个参数只是运行时常量，而非编译期常量表达式。而constexpr int i = count_format_placeholders(format);要求右侧表达式必须能在编译期求值，此时format不满足该要求，因此触发编译错误。

对比func的运行逻辑：func直接返回count_format_placeholders(format)，由于func是constexpr函数，当在constexpr上下文（比如main中初始化constexpr变量）调用时，整个函数调用会被编译期求值，但这不需要函数内部的参数成为常量表达式，只是整个调用满足constexpr求值的条件。

修复方案 #

方案1：将format作为模板非类型参数（C++20及以上） #

C++20允许std::string_view作为非类型模板参数，这样format会成为编译期已知的常量，满足内部constexpr变量的初始化要求：

// 修改func2的定义
template<std::string_view format, typename... Args>
constexpr int func2()
{
    constexpr int i = count_format_placeholders(format);
    return i;
}

// main中的调用方式
constexpr int num_placeholders3 = func2<format, int, int>();

方案2：移除内部constexpr变量，直接返回结果 #

如果不需要在func2内部保留编译期常量i，可以简化实现，让func2的行为与func一致，同时支持constexpr上下文的编译期求值：

template<typename... Args>
constexpr int func2(std::string_view format)
{
    return count_format_placeholders(format);
}

方案3：使用consteval强制编译期求值（C++20及以上） #

如果希望func2必须在编译期求值，可将其改为consteval函数，同时去掉内部的constexpr变量：

template<typename... Args>
consteval int func2(std::string_view format)
{
    return count_format_placeholders(format);
}

consteval函数会强制要求所有调用都必须是编译期常量表达式，确保返回值在编译期确定，同时避免内部的常量初始化问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eshy