【1】assert 與 #error
我們知道,C++現有的標准中就有assert、#error兩個方法是用來檢查錯誤的,除此而外還有一些第三方的靜態斷言實現。
assert是運行期斷言,它用來發現運行期間的錯誤,不能提前到編譯期發現錯誤,也不具有強制性,也談不上改善編譯信息的可讀性。
既然是運行期檢查,對性能肯定是有影響的,所以經常在發行版本中,assert都會被關掉。
#error可看作是預編譯期斷言(甚至都算不上斷言),僅僅能在預編譯時顯示一個錯誤信息,可以配合#ifdef/ifndef參與預編譯的條件檢查。
由於它無法獲得編譯信息,當然,也就做不了更進一步分析了。
在stastic_assert提交到C++0x標准之前,為了彌補assert和#error的不足,出現了一些第三方解決方案,可以作編譯期的靜態檢查:
例如:BOOST_STATIC_ASSERT和LOKI_STATIC_CHECK,但由於它們都是利用了一些編譯器的隱晦特性實現的trick,可移植性、簡便性都不是太好,還會降低編譯速度,而且功能也不夠完善。
比如BOOST_STATIC_ASSERT就不能定義錯誤提示文字,而LOKI_STATIC_CHECK則要求提示文字滿足C++類型定義的語法。
【2】靜態斷言
C++11中引入了static_assert這個關鍵字,用來做編譯期間的斷言,因此叫作靜態斷言。
語法:
static_assert(常量表達式,"提示字符串")
注解:如果第一個參數常量表達式的值為false,會產生一條編譯錯誤。錯誤位置就是該static_assert語句所在行,第二個參數就是錯誤提示字符串。
【3】總結
使用static_assert,可以在編譯期發現更多的錯誤,用編譯器來強制保證一些契約,幫助我們改善編譯信息的可讀性,尤其是用於模板時。
使用注意點:
[1]使用范圍: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。
[2]常量表達式:static_assert的斷言表達式的結果必須是在編譯時期可以計算的表達式,即必須是常量表達式,示例如下:
//該static_assert用來確保編譯僅在32位的平台上進行,不支持64位的平台 //該語句可放在文件的開頭處,這樣可以盡早檢查,以節省失敗情況下耗費的編譯時間 static_assert(sizeof(int) == 4, "64-bit code generation is not supported.");
如果讀者使用了變量,則會導致錯誤。示例如下:
int positive(const int n) { static_assert(n > 0, "value must > 0"); return 0; }
n作為一個變量,在編譯期根本無法確定值(無能為力),估屬於應用錯誤范疇。
[3]模板參數:編譯器在遇到一個static_assert語句時,通常立刻將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於某些模板參數,則延遲到模板實例化時再進行演算,這就讓檢查模板參數也成為了可能。
示例如下:
1 #include <cassert> 2 #include <cstring> 3 using namespace std; 4 5 template <typename T, typename U> int bit_copy(T& a, U& b) 6 { 7 assert(sizeof(b) == sizeof(a)); 8 //static_assert(sizeof(b) == sizeof(a), "template parameter size no equal!"); 9 memcpy(&a, &b, sizeof(b)); 10 }; 11 12 int main() 13 { 14 int varA = 0x2468; 15 double varB; 16 bit_copy(varA, varB); 17 getchar(); 18 return 0; 19 }
[4]性能方面:由於static_assert是編譯期間斷言,不生成目標代碼,因此static_assert不會造成任何運行期性能損失。
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順序 選擇 循環 總結