为什么通过 const 引用传递 constexpr 对象有效，但按值不编译

Question

我有下面的代码，基本上在编译时将std::integer_sequence<> 映射到std::array<>：

#include <iostream>
#include <utility>
#include <array>

template<int...Is>
constexpr auto make_array(const std::integer_sequence<int, Is...>& param) // this works */
// constexpr auto make_array(std::integer_sequence<int, Is...> param) // doesn't compile
{
    return std::array<int, sizeof...(Is)> {Is...};
}

int main()
{
    constexpr std::integer_sequence<int, 1,2,3,4> iseq;

    // If I pass by value, error: the value of 'iseq' is not usable in a constant expression
    constexpr auto arr = make_array(iseq);  

    for(auto elem: arr)
        std::cout << elem << " ";
}

只要make_array 通过const-reference 获取其参数，代码就可以正常工作。每当我尝试按值传递它时，就像在注释行中一样，它会吐出一个错误：

错误：'iseq' 的值在常量表达式中不可用

    constexpr auto arr = make_array(iseq);  

这是为什么？参数iseq肯定是常量表达式，为什么不能传给make_array？

例如，下面的代码在按值传递时按预期工作：

#include <iostream>
#include <utility>

struct Foo
{
    int _m;
    constexpr Foo(int m): _m(m){};
};

constexpr Foo factory_foo(int m)
{
    return Foo{m};
}

constexpr Foo copy_foo(Foo foo)
{
    return foo;
}

int main()
{
    constexpr Foo cxfoo = factory_foo(42);
    constexpr Foo cpfoo = copy_foo(cxfoo);
}

编辑

我正在使用来自 macports 的 g++5.1。使用 clang++ 3.5，即使对于使用 g++ 编译的代码（带有 const 参考），我也会收到错误消息：

错误：const 类型 'const 对象的默认初始化 std::integer_sequence' 需要用户提供的默认值 构造函数

所以我猜缺少用户提供的默认构造函数存在一些问题，但此时我并不真正了解发生了什么。

Answer 1

如果一个程序调用一个对象的默认初始化 const-qualified type T, T 应该是用户提供的类类型 默认构造函数。

但是，integer_sequence 没有任何用户提供的构造函数，并且constexpr 暗示const 用于变量，因此您无法在没有初始化程序的情况下定义该类型的constexpr 对象。
添加初始化器makes it compile on Clang。

Answer 2

您在 iseq 上缺少初始化程序。你必须添加它：

constexpr std::integer_sequence<int, 1,2,3,4> iseq{};
                                                  ^^

来自 [dcl.constexpr]：

对象声明中使用的constexpr 说明符将对象声明为const。这样的对象应具有 文字类型和应初始化。如果它由构造函数调用初始化，则该调用应为常量表达式（5.20）。否则，或者如果在引用声明中使用了 constexpr 说明符，则每个完整表达式 出现在其初始化程序中的应该是一个常量表达式。 [注：每次隐式转换 用于转换初始化表达式，用于初始化的每个构造函数调用都是 如此饱满的表情。 —结束注释]
[示例：

struct pixel {
    int x, y;
};
constexpr pixel ur = { 1294, 1024 };  // OK
constexpr pixel origin;               // error: initializer missing

——结束示例]

此外，正如 Columbo 在他的 comment 和 answer 中所建议的那样，仅仅初始化是不够的。根据 [dcl.init]，还需要用户提供的构造函数：

如果程序要求对 const 限定类型 T 的对象进行默认初始化，则 @​​987654331@ 应为类类型 使用用户提供的默认构造函数。

让最相关的部分 (dcl.constexpr) 对 constepxr 对象声明的要求的描述不完整，这有点奇怪。