C++常量求值读取生命周期外变量是否必须诊断为错误

问题背景 #

测试代码如下：

constexpr bool g() {
    int * p = nullptr;
    {
        int c = 0;
        p = &c;
    }
    return *p == 0;
};

int main() {
    static_assert( g() );
}

测试现象：

• Clang编译时直接报错：read of object outside its lifetime is not allowed in a constant expression
• GCC会静默编译通过该程序

结论 #

GCC的处理不符合C++标准要求，该代码属于明确的非法常量表达式，所有符合标准的编译器都必须拒绝编译。

标准依据 #

C++标准明确规定，常量表达式求值过程中不允许出现以下操作：

• 解引用悬空指针
• 访问生命周期已经结束的对象的值

上述代码中，局部变量c的生命周期在内部代码块结束时就已经终止，后续*p是对指向已销毁对象的悬空指针做解引用访问，属于标准明确禁止在常量表达式中出现的操作，这类错误不属于实现可选择处理的范畴，编译器必须出具诊断信息，拒绝编译。
GCC当前的放行行为是已知的编译器缺陷，而非标准允许的实现差异。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fedor