在另一个函数内部提前声明一个`constexpr`函数——编译器bug？

Question

在为我遇到的这个问题制作MCVE时，我发现不同编译器之间存在以下差异：

考虑以下代码：

// constexpr int f(); // 1

constexpr int g() {
    constexpr int f(); // 2
    return f();
}

constexpr int f() {
    return 42;
}

int main() {
    constexpr int i = g();
    return i;
}

这段代码在Clang 3.8.0上可以编译通过，但在GCC 6.1.0上会出现以下错误：

error: 'constexpr int f()' used before its definition

将 // 2 注释掉并取消注释 // 1，两个编译器都可以工作。

有趣的是，将 f 的定义移动到 // 1 的位置进行编译会通过，但会在 // 2 处触发警告：

warning: inline function 'constexpr int f()' used but never defined

哪个编译器是正确的？

- Quentin

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标准似乎不是很清楚。我们需要一位强有力的律师在这里 :) - Arunmu

Answer 1

用inline函数替换constexpr函数会保留完全相同的问题（对于全局声明1来说没问题，但对于函数作用域声明2则不行）。由于constexpr意味着inline，所以这似乎是原因。

在此情况下，对于声明2，GCC会发出警告： warning: 'inline' specifier invalid for function 'f' declared out of global scope 和warning: inline function 'int f()' used but never defined。 它无法链接("undefined reference to 'f()'")。

因此，它看起来放弃了内联，插入了一个调用，但并不费力地为f()生成代码，因为所有使用都是内联的（？），因此链接失败。

而Clang则会报错： error: inline declaration of 'f' not allowed in block scope 由于constexpr意味着inline，因此似乎应该将内联声明不允许在块作用域中的规则也适用于constexpr，因此GCC是正确的。但标准似乎没有明确说明这一点。在我检查的草案中，关于inline的规则在§7.1.2 [dcl.fct.spec]的第3部分中：“内联说明符不得出现在块作用域函数声明中”，但关于constexpr没有类似的规定。

- Nick Matteo