C++ static_assert

17 Mar 2025 | 4 分钟阅读

在本文中,我们将讨论 C++ 中的 static_assert 及其语法、参数和示例。

什么是 static_assert?

static_assert 是 C++ 中的一个内置特性。它允许我们在编译时断言语句。它是在 C++11 版本中引入的。此特性包含两个主要字段:条件消息。条件应该是一个常量表达式,消息应该是一个字面量。此特性主要用于防止潜在错误到达运行时,并使代码更加健壮和清晰。

语法

它具有以下语法:

参数

  • 常量表达式 将在编译时给出常量布尔值。
  • String_literal 是一个错误消息,当常量表达式评估为 false 时必须显示。有时,程序员不提供消息或字符串字面量。在这种情况下,会显示默认消息。
  • Static_assert 将确保条件仅在编译时满足,而不是在程序执行期间满足。但是,运行时断言用于调试以在执行期间捕获意外情况。

示例

让我们通过一个程序来说明 C++ 中的 static_assert 方法。

输出

static_assert in C++

说明

  • 在此示例中,程序有一个名为 printSize() 的函数模板,用于打印给定类型的大小。因此,我们在此处使用了 assert 特性,以便如果类型的大小小于 4 字节,则会在控制台中显示错误消息。
  • 在许多情况下我们会使用 static_assert。其中一些情况包括检查常量表达式、检查类型大小、验证配置参数、检查枚举值、验证模板参数以及验证编译时计算,这些也用于确保 API 兼容性。
  • 在引入此特性之前,其他技术用于实现编译时断言的类似功能。其中一些是
  • 当满足特定条件时,#error 指令将停止程序。使用 枚举 在条件不满足时触发编译错误。
  • 编程中常用的 static_assert 特性。

检查常量表达式

让我们通过一个程序来演示 C++ 中用于检查常量表达式的 static_assert 函数的用法。

输出

static_assert in C++

说明

在此程序中,定义了一个 constexpr 变量并赋值为 100。之后,断言将检查 MAX_SIZE 是否大于 0。如果条件失败,则会显示错误,提示 MAX_SIZE 必须大于零。

验证配置参数

让我们通过一个示例程序来说明该特性在验证配置参数中的用法。

输出

static_assert in C++

说明

在程序中,变量 BUFFER_SIZE 初始化为 3000。之后,断言将检查 BUFFER_SIZE 是否在 5121048 之间。如果 BUFFER_SIZE 不在该范围内,它将给出错误消息。

验证编译时计算

让我们通过一个示例来演示 static_assert 在验证编译时计算中的用法

输出

static_assert in C++

说明

此程序说明了编译时计算。它用于在编译时验证计算的正确性及其用法。

验证大小兼容性

让我们通过一个示例来使用 C++ 中的 static_assert 方法验证大小兼容性。

输出

static_assert in C++

说明

在这里,static_assert 特性用于检查给定结构的大小是否为 8 字节。如果是 8 字节,则编译无错误,并显示点结构的大小;否则,它会打印消息,提示点结构没有预期的大小。

禁用不支持功能的代码

让我们通过一个示例程序来禁用 C++ 中不支持功能的代码。

输出

static_assert in C++

在不带 string_literal 的情况下使用特性

让我们通过一个示例来演示 C++ 中不使用消息的 static_assert 函数。

输出

static_assert in C++