返回类型能否被const限定？GCC与Clang的处理是否合规？

先看这段代码：

typedef struct { int a[1]; } S;
const S foo(void) { return (S) {{3}}; }
void bar(void) { int *p = foo().a; }

根据C 2018 6.2.4 8条款的规定：

具有结构体或联合体类型的非左值表达式，若该结构体或联合体包含数组类型成员（包括递归包含的所有结构体和联合体成员），则指向一个具有自动存储期和临时生命周期的对象。其生命周期始于表达式求值时，初始值为表达式的值，止于包含该表达式的完整表达式求值结束时。任何修改临时生命周期对象的尝试均会导致未定义行为。就有效类型而言，临时生命周期对象的行为如同以其值的类型声明。此类对象无需拥有唯一地址。

按照这个条款，foo()作为非左值结构体表达式，会生成一个临时对象，其有效类型应该是const S（和函数返回值类型一致）。那么foo().a这个数组成员的元素类型就是const int，取地址后得到const int *。用它去初始化int *p，违反了6.5.16.1 1的约束——目标指针类型必须包含源指针类型的所有限定符（这条赋值约束被初始化的6.7.9 11条款引用），理论上编译器应该报错。

但实际情况是，GCC和Clang都没对这个初始化操作报错；用-Wextra编译时，Clang反而会针对foo的返回类型提示：'const' type qualifier on return type has no effect。

问题解答 #

1. GCC和Clang的处理是否错误？

从C标准的字面定义来看，编译器的处理确实不符合预期——临时对象的类型应当继承返回值的const限定，进而数组成员的元素也应为const int，此时初始化int *p属于违反约束的行为，编译器必须给出诊断。

但编译器的实现逻辑可能是认为：函数返回的结构体/联合体是非左值，本身无法被修改（左值才能被赋值），所以顶层const对返回值没有实际作用，因此在生成临时对象时直接忽略了这个限定符。这种处理属于编译器的“实用主义”简化，但严格来说不符合标准的字面要求。

2. C标准是否规定返回类型的限定符会被忽略？

C标准没有明确规定要忽略返回类型的顶层const限定。不过需要注意的是，C语言中函数返回的结构体/联合体是非左值，而顶层const的作用是限制左值的修改操作——非左值本身就不能被赋值修改，所以返回值的顶层const在常规使用场景下确实没有实际效果。但6.2.4 8条款明确指出临时对象的有效类型“如同以其值的类型声明”，这里的“值的类型”就是函数声明的const S，所以理论上临时对象必须带有const限定。

补充场景说明 #

有人可能觉得这种用法毫无意义，但考虑实际场景：baz(foo().a)。数组会被隐式转换为指针传递给baz，临时对象在完整表达式结束前都是有效的。如果baz的参数是int *并尝试修改数组元素，会触发未定义行为。程序员希望通过给foo的返回类型加上const，让编译器在把临时数组的地址传递给非const指针参数时报错，从而避免意外修改临时对象的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Eric Postpischil