带有未使用引用参数的 constexpr 函数 – gcc vs clang

Question

考虑以下代码：

template <int N, typename T> void f(T) { }

template <typename T> 
constexpr int k(T&) { return 0; }

int main() 
{
    constexpr auto i = 1;
    f<k(i)>([&i]
    {
         f<k(i)>(0); 
    });
}

clang++ (trunk) 编译它。 g++ (trunk) 失败并出现以下错误：

<source>: In lambda function:

<source>:11:19: error: no matching function for call to 'f<k<const int>((* & i))>(int)'
11  |          f<k(i)>(0);
    |                   ^

<source>:1:35: note: candidate: 'template<int N, class T> void f(T)'
    1 | template <int N, typename T> void f(T) { }
      |                                   ^

<source>:1:35: note:   template argument deduction/substitution failed:

<source>:11:19: error: '__closure' is not a constant expression
11  |          f<k(i)>(0);
    |                   ^

<source>:11:13: note: in template argument for type 'int'
11  |          f<k(i)>(0);
    |            ~^~~

live example on godbolt.org

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将k(T&) 更改为k(T) 可解决此问题。在我看来，问题与引用参数不是常量表达式这一事实有关，但它没有用作k 的一部分。

这里什么编译器是正确的？

Answer 1

GCC 在这里是正确的。

根据[expr.const]/4：

表达式e 是核心常量表达式，除非求值 的e，遵循抽象机的规则，将评估 以下表达式之一：

• ...
• 在 lambda-expression 中，对 [...] 一个变量的引用，该变量在 lambda-expression 之外定义了自动存储持续时间， 参考将是一种网上解决方法的使用； ...
• ...

k(i) odr-uses i 因此k(i) 不是 lambda 表达式中的常量表达式，所以这段代码格式不正确。

Answer 2

针对出现在 lambda 表达式复合语句中但不在其外部的表达式 k(i) 发出错误。这是一个 GCC 错误。根据[expr.prim.lambda.capture]/11

在 lambda 表达式的复合语句中的 id-expression 是对由引用捕获的引用的 odr 使用 指的是所捕获的引用绑定到的实体 而不是捕获的引用。

所以 lambda 之外的 k(i) 与 lambda 之外的 k(i) 是相同的表达式，因此 GCC 没有理由为第二个表达式发出错误，而不是第一个。

Answer 3

在 Godbolt 上编译时出现 0 个错误。

我使用了一个变量result_k = k(i); 来绕过这个错误。

template <int N, typename T> void f(T) { }

template <typename T> constexpr int k(T&) { return 0; }

int main() {
    constexpr auto i = 1;
    const int result_k=k(i);
    f<result_k>([&i]{ f<result_k>(0);});
}