C++ 11新特性-静态断言(static_assert)

简介

C++11中引入了static_assert这个关键字,用来做编译期间的断言,因此叫做静态断言。

其语法很简单:static_assert(常量表达式,提示字符串)。

如果第一个参数常量表达式的值为真(true或者非零值),那么static_assert不做任何事情,就像它不存在一样,否则会产生一条编译错误,错误位置就是该static_assert语句所在行,错误提示就是第二个参数提示字符串。

说明

使用static_assert,我们可以在编译期间发现更多的错误,用编译器来强制保证一些契约,并帮助我们改善编译信息的可读性,尤其是用于模板的时候。

static_assert可以用在全局作用域中,命名空间中,类作用域中,函数作用域中,几乎可以不受限制的使用。

编译器在遇到一个static_assert语句时,通常立刻将其第一个参数作为常量表达式进行演算,但如果该常量表达式依赖于某些模板参数,则延迟到模板实例化时再进行演算,这就让检查模板参数成为了可能。

性能方面,由于是static_assert编译期间断言,不生成目标代码,因此static_assert不会造成任何运行期性能损失。

范例

比如这段代码中采用static_assert在编译阶段对相关的配置参数进行检查。

bool operator==(const Http2PingFields& a, const Http2PingFields& b) {

  static_assert((sizeof a.opaque_bytes) == Http2PingFields::EncodedSize(),

                "Why not the same size?");

  return 0 ==

        std::memcmp(a.opaque_bytes, b.opaque_bytes, sizeof a.opaque_bytes);

}

相关比较

我们知道,C++现有的标准中,就有assert、#error两个设施,也是用来检查错误的,还有一些第三方的静态断言实现。

assert是运行期断言,它用来发现运行期间的错误,不能提前到编译期发现错误,也不具有强制性,也谈不上改善编译信息的可读性,既然是运行期检查,对性能当然是有影响的,所以经常在发行版本中,assert都会被关掉;

#error可看做预编译期断言,甚至都算不上断言,仅仅能在预编译时显示一个错误信息,它能做的不多,可以参与预编译的条件检查,由于它无法获得编译信息,当然就做不了更进一步分析了。

那么,在stastic_assert提交到C++0x标准之前,为了弥补assert#error的不足,出现了一些第三方解决方案,可以作编译期的静态检查,例如BOOST_STATIC_ASSERTLOKI_STATIC_CHECK,但由于它们都是利用了一些编译器的隐晦特性实现的trick,可移植性、简便性都不是太好,还会降低编译速度,而且功能也不够完善,例如BOOST_STATIC_ASSERT就不能定义错误提示文字,而LOKI_STATIC_CHECK则要求提示文字满足C++类型定义的语法。

参考

https://www.cnblogs.com/lvdongjie/p/4489835.html

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