Constante de matriz no se evalúa como constante a pesar de que solo se llaman funciones constexpr en la inicialización.

Este es una versión simplificada y reproducible de mi código:

type_id.h

template<typename>
void type_id() {}

typedef void(*type_id_t)();

c_sort.h (basado en esta respuesta)

template<typename array="">
constexpr void c_sort_impl(Array& array) noexcept {
    using size_type = typename Array::size_type;
    size_type gap = array.size();
    bool swapped = false;
    while ((gap > size_type{ 1 }) or swapped) {
        if (gap > size_type{ 1 }) {
            gap = static_cast<size_type> (gap / 1.247330950103979);
        }
        swapped = false;
        for (size_type i = size_type{ 0 }; gap + i < static_cast<size_type> (array.size()); ++i) {
            if (array[i] > array[i + gap]) {
                auto swap = array[i];
                array[i] = array[i + gap];
                array[i + gap] = swap;
                swapped = true;
            }
        }
    }
}

template<typename array="">
constexpr Array c_sort(Array array) noexcept {
    auto sorted = array;
    c_sort_impl(sorted);
    return sorted;
}

foo.h

#include "type_id.h"
#include "c_sort.h"
#include <array>

template<class... cs="">
struct Foo
{
    constexpr static auto key =
        c_sort(std::array<type_id_t, sizeof...(cs)="">{ type_id<cs>... });
};

Si intento instanciar Foo, obtengo un error del compilador que me dice “la expresión no se evaluó a una constante”. ¿Por qué sucede esto? Al inicializar key, solo llamo a funciones marcadas con constexpr. ¿Qué parte de la expresión no se puede evaluar en tiempo de compilación?</type_id_t,></class…>