C++中模板结合consteval使用是否可行？编译错误问题咨询

该错误本质是常量表达式中左值引用参数的转换限制，叠加低版本Clang对consteval模板的支持缺陷导致的：

• consteval函数要求所有调用必须在编译期完成求值，但其自身的形参在函数体内部并不属于常量表达式范畴。你代码中所有consteval函数的参数都声明为const T&左值引用类型，当在mid函数内部调用max(a, b)时，需要对引用参数a、b执行左值到右值转换来获取实际值，这一转换不符合常量表达式规则：引用参数的绑定目标是调用方传入的实参，在函数体的求值上下文中没有绑定到确定的、编译期可见的常量实体，因此无法作为有效实参传递给另一个consteval函数。
• 你使用的Clang 12属于较早支持C20的版本，对consteval模板的检查逻辑存在缺陷，非模板版本的imid没有触发错误属于编译器的特例处理，实际上按C20标准规则，你的非模板版本写法也存在合规性问题。

• 实例化合规性要求：模板实例化后的函数必须完全符合consteval函数的所有规则，不能包含任何运行期才能执行的操作，比如不能调用非consteval函数、不能操作非constexpr全局变量。
• 参数使用限制：consteval模板函数尽量不要使用引用、指针类型的参数，这类参数在函数体内部无法作为实参传递给其他consteval函数，也无法执行左值到右值的转换来获取值，优先使用传值方式传递参数。
• 编译器版本要求：低版本C++20编译器（Clang 13及以下、GCC 11及以下）对consteval模板的支持存在大量bug，很多符合标准的写法也会被误判为错误，建议升级到Clang 14+、GCC 12+版本使用相关特性。
• 特化规则限制：consteval模板的全特化版本也必须声明为consteval函数，不能声明为普通函数或者constexpr函数，否则会触发函数类型不匹配的编译错误。

将所有consteval函数的参数修改为传值形式即可解决编译问题，修改后的示例代码如下：

template <typename T>
consteval T max(T a, T b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

template <typename T>
consteval T mid(T a, T b, T c) {
    T m = max(max(a, b), c);

    if (m == a)
        return max(b, c);
    if (m == b)
        return max(a, c);

    return max(a, b);
}

consteval int imax(int a, int b) {
    return (a > b) ? a : b;
}

consteval int imid(int a, int b, int c) {
    int m = imax(max(a, b), c);

    if (m == a)
        return imax(b, c);
    if (m == b)
        return imax(a, c);

    return imax(a, b);
}

修改后调用mid(1,2,3)即可正常编译运行。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kamath