为何仅部分const常量可用于C++编译期数组大小声明？

编码时存在一类看似反常的C++语法表现：顶层作用域声明的const常量可直接用于数组大小声明，但定义在类内部的普通const成员却无法用于该场景。
在MSVC、Clang、GCC三款主流编译器下测试对应代码，均会抛出如下编译错误：

expression did not evaluate to a constant

对应的测试代码如下：

struct A {
    const int i{ 3 };
};

int main()
{
    const int ii{ 3 };
    A a;
    int j[a.i]{}; // 编译报错：expression did not evaluate to a constant
    int k[ii]{};
}

这个编译表现完全符合C++标准规范，和const变量所在的作用域没有直接关系。核心规则非常明确：声明静态数组长度时使用的表达式，必须是编译阶段就能确定值的常量表达式，两类const变量的本质差异决定了它们是否满足要求：

• 函数内部声明的const int ii{3}是「用常量表达式初始化的const整型变量」，按照C++标准的明确规定，这类变量本身就属于常量表达式，编译阶段就能确定它的值固定为3，因此可以合法作为数组长度使用，这也是int k[ii]{};能正常编译的原因。
• 类内部声明的非静态const int i{3}只是每个对象实例自带的只读成员，根本不是类层面的编译期常量：虽然它写了默认初始值3，但你完全可以通过自定义构造函数给不同实例的i传入不同的初始值，a.i的取值完全依赖具体的对象实例a，编译阶段没法确定它的固定值，自然不属于常量表达式，用来声明数组长度就会报错。

• 网上流传的「顶层const存储在只读内存区、非顶层const存不到只读区所以不能当数组长度」的说法完全站不住脚：能否作为数组长度是编译阶段的静态语义校验规则，和运行时变量实际存在哪个内存区域没有任何因果关系。
• 如果需要类内的成员可以作为常量表达式使用，给成员加上static constexpr修饰即可，比如把类内成员声明改成static constexpr int i{3};，此时i是类级别的编译期常量，不绑定任何具体实例，就可以直接用来声明数组长度了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者doug