为何返回非静态数据成员的成员函数调用不属核心常量表达式？

关键差异点 #

• s.f()的情况：f()返回的是类的静态成员变量x。静态成员属于类本身，和具体的对象实例无关。调用s.f()时，编译器不需要读取对象s的任何状态，直接就能确定x的值是true，因此整个表达式可以在编译期计算，属于核心常量表达式。
• s.g()的情况：g()返回的是对象s的非静态成员变量y。非静态成员属于对象实例，要获取y的值必须访问对象s的内存。但这里的s只是被声明为const，并没有被标记为constexpr——非constexpr的对象无法在常量表达式中被用来访问其非静态成员，所以s.g()不能成为核心常量表达式。

C++标准中的对应规则 #

根据C++标准的**[expr.const]**章节（常量表达式的定义）：

核心常量表达式中，不能包含对非constexpr对象的非静态成员的访问，除非该对象是在常量表达式内部创建的临时对象，或者对象的生命周期始于常量表达式内部。

在示例代码里，s是在main函数中声明的普通const对象，不属于上述例外情况，因此访问它的非静态成员y会导致表达式不符合核心常量表达式的要求，最终触发static_assert的错误。

示例代码与错误信息 #

示例代码：

struct S {
    static bool const x = true;
    const bool y = true;
    constexpr bool f() const { return x; }
    constexpr bool g() const { return y; }
};

int main() {
    const S s{};
    static_assert(s.f()); // OK
    static_assert(s.g()); // error
}

g++ trunk给出的错误信息：

error: non-constant condition for static assertion static_assert(s.g());
error: the value of 's' is not usable in a constant expression
note: 's' was not declared 'constexpr'

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mada