为何该constexpr表达式报错？同代码两行表现差异解析

以下C++代码中，第2行的constexpr声明未报错，但第1行出现报错。虽然randGen()返回固定整数10，但编译器却无法在编译期计算它，这是为什么？

#include <iostream>

using namespace std;

class ComplexNum{
public:constexpr ComplexNum(int _r=0,int _i=0):r(_r),i(_i){}
private:
     int r,i;

};

int randGen(){
return 10;
}
constexpr int numGen(int  i,int j){
return i+j;
}
int main()
{
    
    constexpr int i=10,j=20;
    constexpr ComplexNum c3(randGen(),randGen());    //line 1
    constexpr ComplexNum c4(numGen(i,j),numGen(i,j));//line 2

   
    return 0;
}

解答 #

constexpr要求初始化表达式必须是常量表达式，这不是看函数返回值是否固定，而是看函数本身的属性是否符合常量表达式的要求：

• randGen()是普通的非constexpr函数，哪怕它返回固定值，C++标准也不允许在常量表达式上下文里调用它。编译器不会去推断函数运行时的行为，只会严格依据函数声明——只有被标记为constexpr的函数，才能在编译期求值场景中被调用。
• numGen()被明确声明为constexpr，且它的实现仅依赖传入的常量参数做简单计算，完全符合常量表达式的规则，因此可以用于初始化constexpr对象。

另外，ComplexNum的constexpr构造函数本身是合法的，但它的参数必须是常量表达式才能用来初始化constexpr对象。第1行的randGen()不满足这个条件所以报错，第2行的numGen(i,j)是合法常量表达式，因此能通过编译。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Akash Kp