Clang对类内对象的static constexpr方法调用报非常量表达式错误

符合C++标准的编译器行为 #

Clang的编译行为严格符合C++标准要求，GCC能编译通过是对非标准语法做了兼容拓展，不属于标准强制要求的行为。

类内非静态成员调用静态constexpr函数编译失败的原因 #

报错核心是常量表达式对this指针的使用限制，具体逻辑如下：

1. 在非静态成员函数Dummy::dummy()中，直接访问类的非静态成员container，语法上等价于隐式使用this->container
2. static_assert要求传入的表达式必须是编译期可求值的常量表达式，C++标准明确约束：this指针仅允许在constexpr成员函数的求值上下文中出现在常量表达式内，static_assert的编译期检查不属于该合法上下文
3. 即使capacity()是静态成员函数，调用时不需要依赖对象的任何运行时信息，但C++语法要求调用对象.静态成员函数时必须先对对象表达式完成求值，这一步已经用到了this指针，直接违反了常量表达式的约束，因此编译失败。

对应的报错信息如下：

error: static_assert expression is not an integral constant expression
        static_assert(container.capacity(), "Does not compile");
                      ^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
note: implicit use of 'this' pointer is only allowed within the evaluation of a call to a 'constexpr' member function

main函数中同写法可编译的原因 #

main函数中定义的container是局部自动变量，不属于类的非静态成员，访问时不需要隐式使用this指针，不存在上述违规点。
同时调用静态成员函数时，仅需要通过container的类型推导要调用的函数，不需要对变量本身做左值转右值、取地址等依赖运行时的操作，整个container.capacity()的返回值完全由编译期可知的静态函数逻辑决定，符合static_assert的要求。

替代方案不只有decltype写法 #

除了decltype(container)::capacity()之外，还有多种符合标准的实现方式：

• 直接通过类名调用静态成员函数：

  static_assert(Container<int,5>::capacity(), "Compiles");
  // 简化示例中对应 static_assert(Foo::capacity(), "Compiles");
  

• 若允许修改类定义，可将container声明为静态constexpr成员：

  class Dummy {
      static constexpr Foo container{};
      void dummy() {
          static_assert(container.capacity(), "Compiles");
      }
  };
  

• 使用标准库不求值工具实现：

  #include <utility>
  static_assert(std::declval<decltype(container)>().capacity(), "Compiles");
  

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Antonio