C++20立即函数默认参数替换上下文及编译器行为合规性判定

场景1：loc为consteval立即函数 #

测试代码 #

#include <iostream>
#include <string_view>
#include <source_location>
 
consteval auto loc(std::source_location x = std::source_location::current() ) { return x; }

void log(const std::string_view message,
         const std::source_location location = loc()) {
    std::cout << "file: "
              << location.file_name() << "("
              << location.line() << ":"
              << location.column() << ") `"
              << location.function_name() << "`: "
              << message << '\n';
}
 
template <typename T> void fun(T x) { log(x); }
 
int main(int, char*[]) {
    log("Hello world!");
    fun("Hello C++20!");
}

运行表现 #

• MSVC输出符合预期，两次输出分别对应main中调用log的位置、fun中调用log的位置
• GCC两次输出均指向loc函数的定义行

合规性结论 #

MSVC行为符合C++标准，GCC实现存在缺陷

按照C++标准规则，std::source_location::current()作为默认实参时，求值时机是所属函数的调用点，而非定义点。loc作为立即函数，其默认参数的求值也遵循该规则：每次log被调用触发loc()调用时，才会求值current()，取值为当前log的调用位置。GCC提前在loc定义阶段完成求值，不符合标准要求。

场景2：loc为普通非立即函数 #

修改点 #

将loc的定义改为：

auto loc(std::source_location x = std::source_location::current() ) { return x; }

运行表现 #

• GCC编译通过，输出符合预期，两次输出分别对应两次log的调用位置
• MSVC编译报错，提示std::source_location::current调用不属于常量表达式

合规性结论 #

GCC行为符合C++标准，MSVC实现存在缺陷

std::source_location::current()是consteval立即函数，但C++标准明确允许其作为普通函数的参数默认实参使用：该场景下默认实参在调用点求值，无需满足常量表达式要求，属于标准允许的合法例外场景。MSVC未适配该特殊规则，错误抛出编译错误，不符合标准要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Fedor