C++20及更高版本中,编译器是否可将未显式标记constexpr的函数视为constexpr?
好问题!直接给你明确结论:在C++20及更高版本中,标准合规的编译器绝对不能将未显式标记constexpr的foo()调用视为常量表达式——哪怕函数体看起来完全符合constexpr函数的要求,哪怕它和调用处处于同一个翻译单元里。
下面具体解释原因,结合你提到的细节和动机:
常量表达式的语义规则是刚性的
C++标准对「常量表达式」有严格的语义定义,不是看函数能不能在编译期计算出结果,而是看函数是否被显式声明为constexpr(或consteval),并且满足该类函数的所有约束(比如无副作用、符合编译期执行的语法规则等)。你的foo()只是一个普通的非constexpr函数,哪怕它的实现只是返回42,也不属于constexpr函数的范畴,因此它的调用不能构成常量表达式。举个直观的例子:如果尝试用
foo()初始化一个constexpr变量,比如:int foo() { return 42; } constexpr int x = foo(); // 标准合规的编译器必须报错编译器会拒绝这段代码,因为
foo()不是constexpr函数,哪怕它的返回值在编译期是可预测的。别把编译优化和常量表达式混为一谈
你特意提到这个问题不是关于常量折叠或其他优化——这点非常关键。编译器确实可能通过优化把foo()的调用直接替换成42,但这只是编译期的优化手段,不会改变程序的语义。比如如果后续修改foo()的实现,让它返回一个全局变量的值或者带有副作用,编译器就会停止这个优化。而常量表达式是语义层面的概念,它决定了代码是否能用于某些要求常量的上下文(比如模板参数、constexpr变量初始化等),这和优化完全是两回事。结合你的实际动机分析
你提到实际关心的是复杂表达式中临时对象的生命周期,而这取决于某个子表达式是否是完整表达式。既然foo()的调用不是常量表达式,那它就不能被当作独立的完整表达式来触发临时对象的销毁——你需要从其他角度去分析那个复杂场景的生命周期问题,不能依赖「它是常量表达式」这个前提。
内容来源于stack exchange

