静态断言

C++11中引入了static_assert关键字，用来实现编译时断言，称为静态断言。静态断言的语法格式如下所示：

static_assert(常量表达式， 提示字符串);

编译时首先检测“常量表达式”的值，若为真，则static_assert()不做任何操作，程序继续完成编译，若为假，产生一条编译错误，错误提示为静态断言中第二个参数给出的字符串信息。

C++11之前，C++中提供的assert()断言宏实现了运行时断言，这意味着不运行程序将无法检测到断言错误，对运行效率会有一定影响。另外运行时断言不会自动在断言位置停止下来等待调试，而是执行abort()直接终止程序，之后需要手动在发生断言的位置设置断点，重新调试，尤其对于C++中的模板来说，模板实例化是在编译阶段完成的，assert()断言不能在编译阶段完成对实例化模板的检测，C++11引入的static_assert()断言可以解决这个问题。

接下来通过一个案例说明静态断言的用法，如例1所示。

例1

 1    #include <iostream>
 2    using namespace std;
 3    template <class T1, class T2>
 4    void cpbybyte(T1& x, T2& y)
 5    {
 6        static_assert(sizeof(x) == sizeof(y), "the parameters must be the same width.");
 7    }
 8    int main()
 9    {
 10        int n;
 11        char c;
 12        cpbybyte(n, c);
 13        return 0;
 14    }

程序编译时出现错误，如图1所示。

图1 1 例1编译结果

例1中使用静态断言，在编译阶段测试两个待拷贝数据的字节数是否相同，若不相同，编译出错，错误提示是static_assert()中第二个参数给出的字符串信息。

需要注意的是，static_assert()断言表达式的结果，必须在编译阶段就可以计算出来，即必须是常量表达式。如果使用了变量则会导致错误，若有如下代码：

void set_age(const int n) 
{ 
  static_assert(n > 0, "The age should be greater than zero!"); 
} 

上述代码中在static_assert()中使用了参数变量n，编译时提示“在静态断言中需要使用常量表达式”。对于这种情况，我们可以使用assert()宏在运行时对数据进行检测。