constexpr 返回数组，gcc 警告

Question

我写了一个返回数组的 constexpr 函数。

#include <iostream>

constexpr auto get_str(void)
-> const char(&)[4] {   
    return { 'T', 'E', 'S', 'T' };
}

constexpr int sum(const char(&str)[4]){
    return str[0] + str[1] + str[2] + str[3];
}

int main(void){

    constexpr int s = sum(get_str());

    std::cout << s << std::endl;

    return 0;
}

g++ 4.8 可以正确编译代码，但会发出以下警告：

test.cpp: In function ‘constexpr const char (& get_str())[4]’:
test.cpp:5:30: warning: returning reference to temporary [-Wreturn-local-addr]
  return { 'T', 'E', 'S', 'T' };

在这种情况下警告是否正确？从这样的 constexpr 函数返回数组是否不正确，即使该函数从未在运行时实际调用，仅在编译期间调用？

Answer 1

clang 3.4 不会编译此代码，因为 sum(get_str()) 不是 constexpr，据我所知，clang 在这里是正确的，这一行 (see it live):

constexpr int s = sum(get_str());

产生以下错误：

error: constexpr variable 's' must be initialized by a constant expression
constexpr int s = sum(get_str());
              ^   ~~~~~~~~~~~~~~

note: read of temporary whose lifetime has ended
return str[0] + str[1] + str[2] + str[3] 
       ^

这不是一个有效的constexpr 有两个原因。这会调用未定义的行为，这是explicitly disallowed in a constant expression，总结the draft C++ standard 部分5.19 说：

条件表达式 e 是核心常量表达式，除非 e 的求值，

并包含以下项目符号：

具有未定义行为的操作

在其生命周期之外的访问将是。我们知道在这种情况下临时对象的生命周期不会从12.2 临时对象部分延长，它说：

第二个上下文是当一个引用绑定到一个临时的。117 引用绑定到的临时对象或作为临时对象的临时对象 引用绑定到的子对象的完整对象 在引用的生命周期内持续存在，除了

并包括以下项目符号：

临时绑定到函数中返回值的生命周期 return 语句 (6.6.3) 未扩展；临时被毁 在 return 语句中的完整表达式的末尾。

因此，虽然 常量表达式 确实不能保证在翻译时被评估，但我们在 5.19 常量表达式 部分中有一个注释提到了这一点（强调我的未来）：

注意：常量表达式可以在翻译过程中求值。—end 注意]

即使保证我们仍然不会被允许调用未定义的行为。

第二个问题是 constexpr 引用必须是静态存储持续时间的对象或函数，cppreference 在其core constant expression section 中提到了这一点：

引用常量表达式是一个左值核心常量表达式 指定具有静态存储持续时间的对象或函数

据我所知，这在5.19常量表达式第4段中有所介绍，其中说：

每个引用类型的非静态数据成员引用一个对象 静态存储持续时间或函数，

Answer 2

函数从不在运行时实际调用，仅在运行时调用 编译？

标准不保证完全。编译器完全有权在运行时调用它。

constexpr temporaries 永远不会死如果编译器在编译时调用它。编译器没有义务。