constexpr 函数中的 Consteval 构造函数和成员函数调用

struct A {       
    int i;
    consteval A() { i = 2; };
    consteval void f() { i = 3; }
};

constexpr bool g() {
    A a;
    a.f();
    return true;
}

int main() {
    static_assert(g());
}

https://godbolt.org/z/hafcab7Ga https://godbolt.org/z/hafcab7Ga

该计划被 GCC、Clang、MSVC 和 ICC 全部拒绝，并替换constexpr on g by consteval结果四个人都接受了。

但是，当删除呼叫时a.f();，仍然与constexpr on g，只有 ICC 仍然拒绝该代码。其他三人现在也都接受了。

我不明白为什么会这样。我的理解是如果没有consteval on g， 表达方式a.f()不在立即函数上下文，这将导致成员函数调用本身被计算为单独的常量表达式，从而无法修改i成员，因为该成员的生命周期不是在该常量表达式求值期间开始的。

但为什么构造函数可以在相同的上下文中对同一个对象执行相同的操作呢？是a的生命周期被认为是在 consteval 构造函数求值期间开始的吗？

另请注意，static_assert不影响这些结果。另外删除constexpr完全来自gthen 也不会改变编译器行为的任何内容。

正如@Enlico 所指出的，甚至替换两者A a; and a.f(); by A{}.f(); with constexpr on g结果是除了 ICC 之外的所有编译器都接受代码，尽管根据我的理解，这个表达式应该导致对立即构造函数调用和立即成员函数调用的两个单独的常量表达式进行求值。我认为后一个调用的行为应该与a.f();，使这变得更加混乱。

（读完@Barry的回答后，我现在意识到最后一句话没有任何意义。更正：A{}将是构造函数立即调用的一个常量表达式，A{}.f()作为一个整体，将是成员函数立即调用的第二个常量表达式。这与表达方式明显不同a.f().)

规则是，从[表达式常量]/13 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.const#13:

表达式或转换位于立即函数上下文如果它可能被评估并且其最内部的非块作用域是立即函数的函数参数作用域。表达式或转换是立即调用如果它是立即函数的潜在评估显式或隐式调用并且不在立即函数上下文中。立即调用应是常量表达式。

其中，立即函数只是术语（来自[dcl.constexpr]/2 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/dcl.constexpr#2):

使用以下声明的函数或构造函数consteval说明符被称为立即函数.

从例子来看：

struct A {       
    int i;
    consteval A() { i = 2; };
    consteval void f() { i = 3; }
};

constexpr bool g() {
    A a;
    a.f();
    return true;
}

电话a.f()是立即调用（我们正在调用立即函数，但我们不在立即函数上下文中，g is constexpr not consteval)，所以它一定是一个常量表达式。

它本身必须是一个常量表达式。不是整个调用g(), just a.f().

是吗？不。a.f()变异a通过写入a.i，这违反了[表达式常量]/5.16 https://timsong-cpp.github.io/cppwp/n4861/expr.const#5.16。作为常量表达式的限制之一是不能：

对象的修改（[expr.ass]、[expr.post.incr]、[expr.pre.incr]），除非它应用于引用其非易失性对象的文字类型的非易失性左值生命周期开始于评估E;

我们的对象，a.i，并没有在该表达式的求值过程中开始其生命周期。因此，a.f()不是常量表达式，因此所有编译器都可以正确拒绝。

值得注意的是A().f();会很好，因为现在我们遇到了异常 -A()在评估该表达式期间开始其生命周期，因此A().i也做了，因此分配给它就可以了。

你可以认为这意味着A()对于常量求值器来说是“已知”的，这意味着做A().i = 3;完全没问题。同时，a未知 - 所以我们不能做a.i = 3;因为我们不知道什么a is.

If g() were a consteval函数，则a.f()将不再是立即调用，因此我们不再要求它本身是一个常量表达式。现在唯一的要求就是g()是一个常量表达式。

并且，在评估时g()作为常量表达式，声明A a;现在在表达式的求值范围内，所以a.f()并不能阻止g()从一个常数表达式。

规则差异的产生是因为consteval函数需要是only在编译时调用，以及constexpr函数仍然可以在运行时调用。