Clang编译报错调用未定义函数，GCC正常，是否属IFNDR范畴？

#include <cstdint>
#include <array>
#include <utility>

std::size_t constexpr num = 5;

using Doubles = std::array<double, num>;

struct meow {

template<typename V>
static constexpr V value(V v, std::size_t)
{
    return v;
}

template<typename V, std::size_t... Indices>
static constexpr auto make(V v, std::index_sequence<Indices...>) -> std::array<V, sizeof...(Indices)>
{
    return {{value(v, Indices)...}};
}

Doubles doubles = make(3.1415926535897932384626433, std::make_index_sequence<num>());

};

int main()
{
    meow m;
    return m.doubles.size();
}

这段代码在GCC中可以正常编译运行，但在Clang中会出现链接错误，提示找不到meow::make<double,0,1,2,3,4>的实现。请问这是什么原因？是否属于**未定义行为（IFNDR，即Ill-Formed, No Diagnostic Required）**的范畴？

原因分析 #

这是GCC和Clang对模板实例化时机的实现差异导致的，具体细节如下：

• 类成员模板make是一个constexpr函数，它被用于初始化类的非静态成员doubles，而该初始化是在类定义内部完成的。
• C++标准中，当constexpr函数用于常量表达式上下文时需要隐式实例化，但这里的场景中，doubles是非静态成员，其初始化发生在对象构造阶段，不属于严格的编译期常量初始化。
• GCC选择在编译阶段就实例化make模板，而Clang则认为该实例化可以推迟到链接阶段，但由于模板定义在类内部且未被显式实例化，最终导致链接时无法找到对应的符号。

这种情况不属于IFNDR范畴，两种编译器的行为都符合标准，因为标准并未强制要求在此场景下必须在编译期完成模板实例化。

解决方法 #

可以通过以下几种方式修复Clang下的链接错误：

• 显式实例化模板：在类外部添加显式实例化声明，例如：

  template std::array<double, 5> meow::make<double, 0,1,2,3,4>(double, std::index_sequence<0,1,2,3,4>);
  

• 将模板定义移到类外部：把make和value模板函数的定义放到类外部，让编译器更易处理实例化逻辑。
• 将成员声明为static constexpr：把doubles改为static constexpr成员，这样初始化会进入常量表达式上下文，强制编译器在编译期完成模板实例化。

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