C++0x中引入了static_assert這個關鍵字,用來做編譯期間的斷言,是以叫做靜态斷言。
其文法很簡單:static_assert(常量表達式,提示字元串)。
如果第一個參數常量表達式的值為真(true或者非零值),那麼static_assert不做任何事情,就像它不存在一樣,否則會産生一條編譯錯誤,錯誤位置就是該static_assert語句所在行,錯誤提示就是第二個參數提示字元串。
說明
使用static_assert,我們可以在編譯期間發現更多的錯誤,用編譯器來強制保證一些契約,并幫助我們改善編譯資訊的可讀性,尤其是用于模闆的時候。
static_assert可以用在全局作用域中,命名空間中,類作用域中,函數作用域中,幾乎可以不受限制的使用。
編譯器在遇到一個static_assert語句時,通常立刻将其第一個參數作為常量表達式進行演算,但如果該常量表達式依賴于某些模闆參數,則延遲到模闆執行個體化時再進行演算,這就讓檢查模闆參數成為了可能。
由于之前有望加入C++0x标準的concepts提案最終被否決了,是以對于檢查模闆參數是否符合期望的重任,就要靠static_assert來完成了,是以如何構造适當的常量表達式,将是一個值得探讨的話題。
性能方面,由于是static_assert編譯期間斷言,不生成目标代碼,是以static_assert不會造成任何運作期性能損失。
範例
下面是一個來自MSDN的簡單範例:
static_assert(sizeof(void *) == 4, "64-bit code generation is not supported.");
該static_assert用來確定編譯僅在32位的平台上進行,不支援64位的平台,該語句可以放在檔案的開頭處,這樣可以盡早檢查,以節省失敗情況下的編譯時間。
再看另一個範例:
1: struct MyClass
2: {
3: char m_value;
4: };
5:
6: struct MyEmptyClass
7: {
8: void func();
9: };
10:
11: // 確定MyEmptyClass是一個空類(沒有任何非靜态成員變量,也沒有虛函數)
12: static_assert(std::is_empty<MyEmptyClass>::value, "empty class needed");
13:
14: //確定MyClass是一個非空類
15: static_assert(!std::is_empty<MyClass>::value, "non-empty class needed");
16:
17: template <typename T, typename U, typename V>
18: class MyTemplate
19: {
20: // 確定模闆參數T是一個非空類
21: static_assert(
22: !std::is_empty<T>::value,
23: "T should be n non-empty class"
24: );
25:
26: // 確定模闆參數U是一個空類
27: static_assert(
28: std::is_empty<U>::value,
29: "U should be an empty class"
30: );
31:
32: // 確定模闆參數V是從std::allocator<T>直接或間接派生而來,
33: // 或者V就是std::allocator<T>
34: static_assert(
35: std::is_base_of<std::allocator<T>, V>::value,
36: "V should inherit from std::allocator<T>"
37: );
38:
39: };
40:
41: // 僅當模闆執行個體化時,MyTemplate裡面的那三個static_assert才會真正被演算,
42: // 藉此檢查模闆參數是否符合期望
43: template class MyTemplate<MyClass, MyEmptyClass, std::allocator<MyClass>>;
通過這個例子我們可以看出來,static_assert可以很靈活的使用,通過構造适當的常量表達式,我們可以檢查很多東西。比如範例中std::is_empty和std::is_base_of都是C++新的标準庫提供的type traits模闆,我們使用這些模闆可以檢查很多類型資訊。
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