C++0x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。
由于之前有望加入C++0x标准的concepts提案最终被否决了,因此对于检查模板参数是否符合期望的重任,就要靠static_assert来完成了,所以如何构造适当的常量表达式,将是一个值得探讨的话题。
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
下面是一个来自MSDN的简单范例:
static_assert(sizeof(void *) == 4, "64-bit code generation is not supported.");
该static_assert用来确保编译仅在32位的平台上进行,不支持64位的平台,该语句可以放在文件的开头处,这样可以尽早检查,以节省失败情况下的编译时间。
再看另一个范例:
1: struct MyClass
2: {
3: char m_value;
4: };
5:
6: struct MyEmptyClass
7: {
8: void func();
9: };
10:
11: // 确保MyEmptyClass是一个空类(没有任何非静态成员变量,也没有虚函数)
12: static_assert(std::is_empty<MyEmptyClass>::value, "empty class needed");
13:
14: //确保MyClass是一个非空类
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: // 确保模板参数T是一个非空类
21: static_assert(
22: !std::is_empty<T>::value,
23: "T should be n non-empty class"
24: );
25:
26: // 确保模板参数U是一个空类
27: static_assert(
28: std::is_empty<U>::value,
29: "U should be an empty class"
30: );
31:
32: // 确保模板参数V是从std::allocator<T>直接或间接派生而来,
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: // 仅当模板实例化时,MyTemplate里面的那三个static_assert才会真正被演算,
42: // 藉此检查模板参数是否符合期望
43: template class MyTemplate<MyClass, MyEmptyClass, std::allocator<MyClass>>;
通过这个例子我们可以看出来,static_assert可以很灵活的使用,通过构造适当的常量表达式,我们可以检查很多东西。比如范例中std::is_empty和std::is_base_of都是C++新的标准库提供的type traits模板,我们使用这些模板可以检查很多类型信息。
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