Условный constexpr на независимом условии

Вы можете отключить диагностику компилятора, обеспечив наличие некоторого набора параметров шаблона и аргументов функции, для которых вызов вашей функции является константным выражением, даже если ::iterations() не является постоянное выражение. Например:

template <bool True = true>
constexpr std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x) {
    if constexpr (True) {
        auto const iterations = ::iterations();

        for (int i = 0; i < iterations; ++i) {
            x *= x;
        }

        return x;
    } else {
        return 0;
    }
}

algorithm<false>(meow) является постоянным выражением всякий раз, когда есть meow, поэтому компилятор не может жаловаться (https://godbolt.org/z/GvE9ME ).

Вдохновившись вашим ответом, вы можете использовать концепции, чтобы навязать, что iteration() возвращает интегральную константу.

Важно помнить, что algorithm() должна быть функцией или концепцией шаблона (requires) не может работать, поэтому вы можете наложить неиспользуемый параметр шаблона по умолчанию.

//VVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV <-- add this to activate `requires`  
  template <typename = void>
  constexpr std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x)
          requires is_integral_constant<decltype(::iterations())>
   { return ::algorithm_impl(x, ::iterations()); }

Ниже приведен ваш упрощенный пример

template <typename T>
constexpr bool is_integral_constant = false;

template <typename T, T value>
constexpr bool is_integral_constant<std::integral_constant<T, value>> = true;

constexpr std::uint32_t algorithm_impl(std::uint32_t x, int iterations) {
    for (int i = 0; i < iterations; ++i) {
        x *= x;
    }

    return x;
}

template <typename = void>
constexpr std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x)
        requires is_integral_constant<decltype(::iterations())>
 { return ::algorithm_impl(x, ::iterations()); }

std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x) {
    return ::algorithm_impl(x, ::iterations());
}

Я согласен с тем, что версия constexpr должна быть: ... std::integral_constant<int, 10>

Поскольку вы согласны с требованием, чтобы версия функции constexpr имела другой тип возвращаемого значения, мы можем обнаружить этот специальный тип и обусловить constexpr этим, используя ограничения (C++20 requires). Обратите внимание, что мы должны дополнительно обернуть тело в if constexpr, потому что компилятор по-прежнему проверяет тело функции:

template <typename T>
constexpr bool is_integral_constant = false;

template <typename T, T value>
constexpr bool is_integral_constant<std::integral_constant<T, value>> = true;

constexpr std::uint32_t algorithm_impl(std::uint32_t x, int iterations) {
    for (int i = 0; i < iterations; ++i) {
        x *= x;
    }

    return x;
}

constexpr std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x)
        requires is_integral_constant<decltype(::iterations())> {
    if constexpr (is_integral_constant<decltype(::iterations())>) {
        return ::algorithm_impl(x, ::iterations());
    } else {
        // Unreachable, but enough to convince the compiler that there is a
        // constexpr friendly path through the function
        return 0xDEADBEEF;
    }
}

std::uint32_t algorithm(std::uint32_t x) {
    return ::algorithm_impl(x, ::iterations());
}

Демо