编译时断言？

Question

有没有办法可以断言两个常量表达式在编译时相等？

例如，我希望这会导致编译时错误

enum { foo=263, bar=264 };
SOME_EXPRESSION(foo,bar)

但我希望这不会导致错误

enum { foo=263, bar=263 };
SOME_EXPRESSION(foo,bar)

---

编辑：以上已简化。 我的情况更像

some_other_file_I_dont_control.h：

class X
{
public:
   enum { foo=263 };
}

我的文件.h：

enum { bar=something+somethingelse }; // bar should equal X::foo
SOME_EXPRESSION(X::foo, bar)

Answer 1

是的。 您可以使用 bool 类型的模板特化来做到这一点，如下所示：

// empty default template
template <bool b>
struct StaticAssert {};

// template specialized on true
template <>
struct StaticAssert<true>
{
    static void assert() {}
};

int f()
{
    StaticAssert<1==1>::assert();   // compiles fine, assert() member found
    StaticAssert<1==2>::assert();   // compile failure, no assert() member for StaticAssert<false>
}

代码基本上来自 memory，可能需要一些调整。

Answer 2

参见static_assert （仅限 C++0x）； 如果在旧版本上，请参阅Boost 的StaticAssert 。

Answer 3

对于 static 断言的另一个版本，您可以通过添加更好的名称来美化，您可以使用：

// name must be a valid identifier
#define STATIC_ASSERT( condition, name )\
    typedef char assert_failed_ ## name [ (condition) ? 1 : -1 ];

并用作：

STATIC_ASSERT( x == y, constants_must_be_same );

编译器将触发类似于以下的错误：

size of array 'assert_failed_constants_must_be_same' is negative

这似乎没有多大帮助，但它会指向断言的确切行，一段时间后您将开始处理该错误消息，因为static 断言失败

Answer 4

Windows 的另一种可能性是C_ASSERT ，如果包含 Windows.h 则定义。

Answer 5

还有使用switch (..)语句的技巧。 不过有点老套路。 案例条目 foo == bar 必须在编译时进行评估，如果它碰巧为假，则 switch 语句将导致错误。 编译器还会将其减少为“无”。

{ 
  bool x=false; 
  switch (x) {
  case foo == bar:
    break;
  case false:
    // Compile time test that foo == bar
    break;
}

Answer 6

您可以这样定义自己的 static 断言：

#include <iostream>
template <bool b> class ClassStaticAssert;
template <>
class ClassStaticAssert<true>{static const bool value = true;};
#define STATIC_ASSERT(e) (ClassStaticAssert<e>())
int main()
{
    STATIC_ASSERT(0);
    return 0;
}

Answer 7

类似于 iammillind 的解决方案，不幸的是，它只在运行时有用：

template <int A, int B>
class VALUES { 
};

// specialization to provide safe passage for equal values        
template <int X>
class VALUES<X, X> {
public:
   static void MY_VALUES_ARE_EQUAL() {}
};


#define ASSERT_EQUALITY(a, b)    \
{    \
   typedef VALUES<a, b> COMPILE_TIME_ASSERTION;       \
   COMPILE_TIME_ASSERTION::VALUES_ARE_EQUAL();     \
}

int main() {
   ASSERT_EQUALITY(1, 1);    // compiles just fine
   ASSERT_EQUALITY(1, 2);    // ERROR!
   // . . . 
 }

这样做的好处是它提供了一个很好的编译器消息。 我的编译器告诉我以下内容：

“VALUES_ARE_EQUAL”不是“COMPILE_TIME_ASSERTION {aka VALUES<1, 2>}”的成员

您不需要 typedef。 没有：

“VALUES_ARE_EQUAL”不是“VALUES<1, 2>”的成员

当然，还有很多其他方法可以生成有用的消息。 对于咯咯笑：

// these give use some tips in the compiler warnings
class COMPILE_TIME_EQUALITY_ASSERTION {} compiler_message; 
class EQUAL_VALUES_ONLY_PLEASE {};


template <int A, int B>
class VALUES {
public:
   static void AreEqual(EQUAL_VALUES_ONLY_PLEASE) {}
};

template <int X>
class VALUES<X, X>
{
public:
   static void AreEqual(COMPILE_TIME_EQUALITY_ASSERTION) {}
};


#define ASSERT_EQUALITY(a, b)                                   \
{                                                               \
   VALUES<a, b>::AreEqual(compiler_message);                             \
}

int main() {
    ASSERT_EQUALITY(1, 1) // a-okay
    ASSERT_EQUALITY(1, 2) // ERROR!
}

我收到以下编译器错误：

no matching function for call to:
‘VALUES<1,2>::AreEqual(COMPILE_TIME_EQUALITY_ASSERTION&)' 
candidate is:
static void VALUES<\A, B>::AreEqual(EQUAL_VALUES_ONLY_PLEASE) [with int A = 1, int B = 2]

static 成员函数/构造函数/字段分配/隐私和模板规范的组合可以产生不同的结果，可能更适合您的情况。

Answer 8

template <int a, int b>
inline void static_assert_equal()
{
    typedef char enum_values_must_be_equal[a == b ? 1 : -1];
    (void) sizeof(enum_values_must_be_equal);
}

int main()
{
    enum { foo = 1, bar = 2, fum = foo };
    static_assert_equal<foo, fum>(); // compiles ok
    static_assert_equal<foo, bar>(); // fails at compile time
    return 0;
}

这源自checked_delete习惯用法。

Answer 9

我建议看一下 Eigen 库 static 断言机制：

http://eigen.tuxfamily.org/dox/StaticAssert_8h_source.html

Answer 10

你可以做一些预处理器魔法，比如

#define FOO_VALUE 263
#define BAR_VALUE 264

enum {foo=FOO_VALUE, bar=BAR_VALUE}

#if !(FOO_VALUE == BAR_VALUE)
#error "Not equal"
#endif

Answer 11

我会 go 获得可用的 static_asserts 之一。

• boost::static_assert
• C++0x 静态断言

但只是因为我在写这个之前从未尝试过：

enum { foo=263, bar=264 };

template<bool test>
struct CompileAssert
{
    bool assert() {}
};

template<>
struct CompileAssert<false>  {}; // fail on false.

int main()
{
    CompileAssert<foo != bar>().assert();  // Now I have seen Chad above I like his static 
    CompileAssert<foo == bar>().assert();  // method better than using a normal method.
}                                          // But I tried zero length arrays first did 
                                           // not seem to work

Answer 12

template<int X, int Y>
struct Check
{
  enum { value = false };
};

template<int X>
struct Check<X,X>
{
  enum { value = true };
};

我以int为例。 您可以根据需要进行更改。 这是演示。 用法：

Check<foo, bar>::value