常量表达式中调用的`static constexpr`函数是...错误？

Question

我有以下代码：

class MyClass
{
  static constexpr bool foo() { return true; }
  void bar() noexcept(foo()) { }    
};

我希望因为 foo() 是一个 static constexpr 函数，并且因为它是在声明 bar 之前定义的，所以这是完全可以接受的。

但是，g++ 给了我以下错误：

 error: ‘static constexpr bool MyClass::foo()’ called in a constant expression

这...没什么用，因为在常量表达式中调用函数的能力是constexpr的全部要点。

clang++ 更有帮助。除了指出noexcept 的参数必须是常量表达式的错误消息外，它还显示：

note: undefined function 'foo' cannot be used in a constant expression
note: declared here
static constexpr bool foo() { return true; }
                      ^

那么...这是一个两遍编译问题吗？编译器是否试图在定义类中的所有成员函数之前声明它们的问题？ （请注意，在类的上下文之外，编译器都不会抛出错误。）这让我感到惊讶；直观地说，我认为static constexpr 成员函数不能在任何和所有常量表达式中使用，无论是在类内部还是外部。

Answer 1

作为 T.C.通过评论中的一些链接进行演示，标准对此并不相当清楚；使用decltype(memberfunction()) 的尾随返回类型也会出现类似的问题。

核心问题是，在声明它们的类完成之前，通常不会将类成员视为已声明。因此，不管foo 是static constexpr 并且它的声明先于bar 的事实，在MyClass 完成之前，它都不能被认为是“可用的”用于常量表达式。

作为pointed out by Shafik Yaghmour，标准中有一些尝试避免依赖于类中成员的排序，显然允许编译原始问题中的示例会引入排序依赖（因为foo 会需要在bar之前声明）。但是，已经对排序有一点依赖性，因为虽然constexpr 函数不能在noexcept 内调用，但noexcept 表达式本身 可能依赖于类中较早的声明：

class MyClass
{
    // void bar() noexcept(noexcept(foo())); // ERROR if declared here
    static constexpr bool foo();
    void bar() noexcept(noexcept(foo())); // NO ERROR
}

（请注意，这实际上并不违反 3.3.7，因为这里仍然只有 一个正确的程序是可能的。）

这种行为实际上可能是违反标准的； T.C.指出（在下面的评论中）这里的foo 实际上应该在整个班级的范围内查找。 g++ 4.9.2 和 clang++ 3.5.1 在首先声明 bar 时都失败并出现错误，但在首先声明 foo 时编译时没有错误或警告。 编辑： clang++ trunk-revision 238946（在 3.7.0 发布前不久）在首先声明 bar 时不会失败； g++ 5.1 仍然失败。

有趣的是，以下变体会导致 clang++ 出现“不同的异常说明符”，而 g++ 则不会：

class MyClass
{
  static constexpr bool foo2();
  void bar2() noexcept(noexcept(foo2()));
};

constexpr bool MyClass::foo2() { return true; }
void MyClass::bar2() noexcept(noexcept(MyClass::foo2())) { }

根据错误，bar2 的 声明 的 noexcept 规范评估为 noexcept(false)，然后将其视为与 noexcept(noexcept(MyClasss::foo2())) 不匹配。