Constexpr 函数返回联合成员：g++ 与 clang++：无诊断与错误

Question

考虑这段代码：

typedef union { float v; unsigned u; } T;
constexpr T x = { .u = 0 };
constexpr float f(void)
{
        return x.v;
}

此代码有效吗？

调用：

$ g++ t506a.cpp -c -std=c++20 -pedantic -Wall -Wextra
<nothing>

$ clang++ t506a.cpp -c -std=c++20 -pedantic -Wall -Wextra
t506a.cpp:3:17: error: constexpr function never produces a constant expression
      [-Winvalid-constexpr]
constexpr float f(void)
                ^
t506a.cpp:5:9: note: read of member 'v' of union with active member 'u' is not allowed in a
      constant expression
        return x.v;
               ^
1 error generated.

哪个编译器是正确的？

Answer 1

即使代码格式不正确，两个编译器都是正确的，因为在您显示的程序中不需要诊断。 确实f永远不能作为核心常量表达式进行评估，但在这种情况下dcl.constexpr#6适用：

对于既不是默认值也不是模板的 constexpr 函数或 constexpr 构造函数，如果不存在参数值，则函数或构造函数的调用可以是核心常量表达式的求值子表达式，或者，对于构造函数，求值子表达式为一些常量初始化对象（[basic.start.static]）的初始化完整表达式，程序格式错误，不需要诊断。

（强调我的）

由于不需要诊断，因此允许 GCC 不对此进行诊断。

另一方面，如果您确实尝试将f评估为常数，例如

constexpr float a = f();

那么它违反了 expr.const#5.10 ：

表达式 E 是一个核心常量表达式，除非 E 的评估遵循抽象机 ([intro.execution]) 的规则，将评估以下之一：

• 左值到右值的转换，应用于引用联合或其子对象的非活动成员的左值；

事实上， GCC 和 Clang 都根据不断评估的要求诊断出这个错误。