constinit为何允许未定义行为？如何用常量表达式初始化非常量变量

你遇到的溢出和constinit、constexpr修饰符没有直接关系，本质是C++的整数类型提升规则导致的：
uint16_t类型的变量在做算术运算时，会先被提升为int（主流平台上int为32位有符号类型），两个int的运算结果仍然是int类型。你代码里a * a的实际运算结果是65535 * 65535 = 4294836225，远超过32位有符号int的最大值2147483647，因此触发有符号整数溢出的未定义行为——不管用什么修饰符，只要乘法本身是在int类型下完成的，就会出问题。

你之前尝试的两种写法报错的原因也完全一致：不管是套临时constexpr变量还是consteval lambda，都没有改变乘法运算的操作数类型，溢出还是会在int求值阶段发生，自然会触发常量表达式的UB检查错误。

完全不需要额外定义中间变量或者包裹立即函数，只要在乘法运算前将至少一个操作数转换为目标宽度的类型，让整个乘法在64位整数域完成求值，从根源上避免溢出即可：

#include <cstdint>

constexpr uint16_t a = 65535;
// 运算前转换类型，全程无溢出，直接满足常量初始化要求
constinit int64_t b = static_cast<int64_t>(a) * a;

这种写法是零运行时开销的，类型转换属于编译期常量求值的一部分，整个初始化表达式是合法无UB的常量表达式，constinit可以直接完成常量初始化，不需要额外冗余代码。

注意事项：

• 禁止在乘法完成后再做类型转换：static_cast<int64_t>(a * a)是无效写法，溢出在int类型乘法阶段就已经触发，后续转换无法修正已经发生的未定义行为。
• 只要在运算前将任意一个操作数转为目标宽度的类型，后续运算会自动按提升后的类型求值，不会触发溢出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Goswin von Brederlow