为什么局部 constexpr std::string 会编译失败？

结论

这段代码能否通过编译，取决于 std::string 对象自身的表示。诊断显示，当前实现将 _M_dataplus 指针设为指向对象内部的 _M_local_buf。对于自动存储期的局部对象，这个自指针可能不符合常量表达式的规则，因此局部声明会失败。

全局的 constexpr std::string 具有静态存储期。Foo 只包含整数和字符数组。这两点可以解释示例中三种声明为何表现不同。

诊断对应的内部表示

错误信息中包含这一部分：

_M_dataplus{((char*)(& str15...::_M_local_buf))}

这表明该 std::string 实例使用了内部缓冲区，内部指针指向自己的 _M_local_buf。长度为 15 的字符串在这次实现中使用了内部缓冲区。具体容量和对象布局属于标准库实现细节。

常量表达式对指针值有额外限制。指向静态存储期对象的指针可以在常量表达式中使用；指向自动存储期对象的指针，则只有满足常量求值相关的生命周期条件时才能使用。这里，局部字符串的内部指针指向一个自动存储期对象的子对象，因此编译器拒绝了该初始化。

为什么 Foo 可以

Foo 只有 int 和 char[8] 成员。构造函数在常量求值期间为成员赋值，无需在对象中保存指向自身的地址，因此没有遇到同类的指针限制。

字符串字面量 "123456789012345" 本身也没有问题。全局声明已经表明，当前编译环境可以用它初始化 constexpr std::string。差异来自构造完成后的对象表示和对象的存储期。

可用的处理方式

如果需要编译期字符串数据，可以使用字符数组；如果只需要非拥有型视图，可以使用 std::string_view：

constexpr char text[] = "123456789012345";
constexpr std::string_view view = text;

如果需要局部拥有字符串，但不要求编译期常量，可以改用普通的 const std::string：

void func()
{
    const std::string text{"123456789012345"};
}

如果确实需要 constexpr std::string，可以尝试使用具有静态存储期的对象，例如命名空间作用域变量。能否编译仍取决于 C++ 标准版本、编译器和标准库实现。std::string 从 C++20 开始支持 constexpr，较早的工具链可能不支持，具体边界也可能因实现而异。

注意事项

不能由此推断所有局部 constexpr std::string 都会失败，也不能把 std::string 的内部缓冲区布局视为标准保证。应结合目标编译器、标准库和语言标准版本判断。你提供的诊断表明，当前实现遇到的是指针指向局部对象内部缓冲区的问题。

备注：内容仅供参考。