为何返回std::string的constexpr函数在模板类内可编译，作为自由函数失败？

1. 自由函数编译失败的直接原因 #

constexpr函数的返回值类型必须是字面类型才能通过编译。你使用的GCC9对应的libstdc版本遵循C17及更早的标准规范，此时std::string的析构函数是非平凡的，不属于字面类型，完全符合报错信息给出的问题描述。
C20标准新增了constexpr动态内存分配的支持，对应的std::string实现也调整为满足字面类型要求，如果你使用支持C20的编译器和标准库，给编译参数加上-std=c++20，自由函数版本也可以正常编译。

2. 模板类内的函数可以编译的原因 #

C++模板的成员函数采用两阶段检查机制：

• 模板定义阶段：仅做基础语法校验，不会对和模板参数无关的语义逻辑做完整检查
• 模板实例化阶段：只有当模板被实际调用、触发实例化操作时，才会执行完整的语义合法性校验
  你给出的代码里模板类A的静态函数f()没有被任何代码触发实例化，所以编译器跳过了返回值类型是否符合constexpr要求的检查，自然不会抛出错误。只要你新增一行代码A<>::f()触发模板实例化，同样会得到和自由函数版本完全一致的报错。

3. 不同编译器行为差异的原因 #

MSVC新版本默认开启C20支持，标准库中的std::string已经适配了constexpr要求，所以可以正常编译；而Clang和旧版本GCC默认使用C17及更早的标准，所以会抛出编译错误。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Radu C