Warum verursachen Referenzparameter Fehler in Constexpr-Funktionen?

Verwirrung über Referenzparameter in Consexpr-Funktionen

Der folgende Codeausschnitt versucht, zwei Arrays von Bytes in einem neuen Array innerhalb einer Constexpr-Funktion zu verketten benannt verketten.

template <size_t S1, size_t S2>
auto concatenate(const std::array<uint8_t, S1> &data1,
                 const std::array<uint8_t, S2> &data2)
{
    std::array<uint8_t, data1.size() + data2.size()> result; // Error occurs here

    // ...
}

Allerdings bei Kompilierung mit Clang 6.0 unter Verwendung des C 17-Standards tritt ein Fehler auf: „Non-Type-Template-Argument ist kein konstanter Ausdruck.“ Dieser Fehler ist auf die Referenznatur der Funktionsparameter (Daten1 und Daten2) zurückzuführen.

Der Referenztyp im Funktionsparameter löst ein Problem aus, da konstante Ausdrücke keine Referenzen auswerten können, wie im C-Standard unter [expr. const]/4:

"Ein Ausdruck e ist ein Kernkonstantenausdruck, es sei denn, die Auswertung von e... würde einen ID-Ausdruck auswerten, der auf eine Variable oder ein Datenelement vom Referenztyp verweist, es sei denn, die Referenz hat eine vorhergehende Initialisierung.“

Da die Referenzparameter in diesem Fall keine vorhergehende Initialisierung haben, können sie nicht in einem konstanten Ausdruck verwendet werden.

Um dieses Problem zu beheben, kann der Code sein geändert, um die S1- und S2-Vorlagenparameter direkt zu verwenden, anstatt sich auf die size()-Memberfunktion der Referenzparameter zu verlassen:

std::array<uint8_t, S1 + S2> result;

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