boost::static_assert

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http://www.smth.edu.cn/bbsanc.php?path=%2Fgroups%2Fdevelop.faq%2FProgramming%2Flanguages%2Fc_cpp%2Fboost%2FM.1021441404.O0

发信人:flier(小海(:好日子不多了:)),信区:Programming
标题:boost::static_assert
发信站:BBS水木清华站(WedMay1513:43:352002)

boost::static_assert

BOOST_STATIC_ASSERT的使用

BOOST_STATIC_ASSERT是一个简单但常用的宏，顾名思义起到编译期
断言的功效，可以通过它，在编译时对开发环境以及类型定义进行检查。
此类型检测对程序运行时无任何效率和空间上的影响。

例如在namespace中加入

namespacemy_conditions{
BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(int)*CHAR_BIT>=32);
BOOST_STATIC_ASSERT(WCHAR_MIN>=0);
}//namespacemy_conditions

确保int类型至少32位，wchar_t类型为unsigned。

也可以在模板函数中检测入口参数的类型是否符合要求

template<classRandomAccessIterator>
RandomAccessIteratorfoo(RandomAccessIteratorfrom,RandomAccessIteratorto)
{
//thistemplatecanonlybeusedwith
//randomaccessiterators...
typedeftypenamestd::iterator_traits
<RandomAccessIterator>::iterator_categorycat;
BOOST_STATIC_ASSERT((boost::is_convertible
<cat,conststd::random_access_iterator_tag&>::value));
//
//detailgoeshere...
returnfrom;
}

确保foo函数的输入迭代子符合randomaccessiterator的concept

此外还可以在模板类里面验证模板参数

template<classUnsignedInt>
classmyclass
{
private:
BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(UnsignedInt)*CHAR_BIT>=16);
BOOST_STATIC_ASSERT(std::numeric_limits<UnsignedInt>::is_specialized
&&std::numeric_limits<UnsignedInt>::is_integer
&&!std::numeric_limits<UnsignedInt>::is_signed);
public:
/*detailshere*/
};

通过以上示例，我们可以总结出BOOST_STATIC_ASSERT的基本使用规律

首先是全局上对编译环境进行检测，看是否符合设计开发时的假定，这对程序的
可移植性有很大帮助。其次是在模板类、模板函数中，对作为模板参数的类型
进行检测，验证其是否符合设计时假设。最后是能够将gp中的concept概念贯彻
到代码中，使代码强制性与设计同步，并增强代码可读性。

BOOST_STATIC_ASSERT的实现

在实现上，BOOST_STATIC_ASSERT宏利用c++规范中，对不完整类型
即不可实例化的类型，在对其进行sizeof运算时编译错误的特性，完成功能
大概的简化代码如下

template<boolx>structSTATIC_ASSERTION_FAILURE;
template<>structSTATIC_ASSERTION_FAILURE<true>{};
template<intx>structstatic_assert_test{};

#defineBOOST_STATIC_ASSERT(B)/
typedefstatic_assert_test<sizeof(STATIC_ASSERTION_FAILURE<B>>/
boost_static_assert_typedef_##__LINE__

注意为了能够使用多个BOOST_STATIC_ASSERT，在类型命名时加入了
行号以区别。对namespace而言，因为同一namespace可能分布在多个不同的
头文件中，而不同头文件中可能在同一行使用BOOST_STATIC_ASSERT检测，
所以必须用一个namespace把断言检测隔离开，如上面例子所示。

此外，对于VC来说，在使用/ZI参数时，__LINE__宏会发生错误，
(参见MSDN中Q199057错误)，好在VC会忽略typedef重复定义。
对某些不支持typedef此类特性的编译器，boost提供了使用enum的替代方案

附：boost/static_assert.hpp

//(C)CopyrightJohnMaddock2000.
//Permissiontocopy,use,modify,selland
//distributethissoftwareisgrantedprovidedthiscopyrightnoticeappears
//inallcopies.Thissoftwareisprovided"asis"withoutexpressorimplied
//warranty,andwithnoclaimastoitssuitabilityforanypurpose.

//Seehttp://www.boost.orgformostrecentversionincludingdocumentation.

/*
Revisionhistory:
02August2000
Initialversion.
*/

#ifndefBOOST_STATIC_ASSERT_HPP
#defineBOOST_STATIC_ASSERT_HPP

#include<boost/config.hpp>

#ifdef__BORLANDC__
//
//workaroundforbuggyintegral-constantexpressionsupport:
#defineBOOST_BUGGY_INTEGRAL_CONSTANT_EXPRESSIONS
#endif

namespaceboost{

//HPaCCcannotdealwithmissingnamesfortemplatevalueparameters
template<boolx>structSTATIC_ASSERTION_FAILURE;

template<>structSTATIC_ASSERTION_FAILURE<true>{};

//HPaCCcannotdealwithmissingnamesfortemplatevalueparameters
template<intx>structstatic_assert_test{};

}

//
//Implicitinstantiationrequiresthatallmemberdeclarationsbe
//instantiated,butthatthedefinitionsare*not*instantiated.
//
//It'snotparticularlyclearhowthisappliestoenum'sortypedefs;
//botharedescribedasdeclarations[7.1.3]and[7.2]inthestandard,
//howeversomecompilersuse"delayedevaluation"ofoneormoreof
//thesewhenimplicitlyinstantiatingtemplates.Weusetypedefdeclarations
//bydefault,buttrydefiningBOOST_USE_ENUM_STATIC_ASSERTiftheenum
//versiongetsbetterresultsfromyourcompiler...
//
//Implementation:
//Bothoftheseversionsrelyonsizeof(incomplete_type)generatinganerror
//messagecontainingthenameoftheincompletetype.Weuse
//"STATIC_ASSERTION_FAILURE"asthetypenameheretogenerate
//aneyecatchingerrormessage.Theresultofthesizeofexpressioniseither
//usedasanenuminitialiser,orasatemplateargumentdependingwhichversion
//isinuse...
//Notethattheargumenttotheassertisexplicitlycasttoboolusingold-
//stylecasts:toomanycompilerscurrentlyhaveproblemswithstatic_cast
//whenusedinsideintegralconstantexpressions.
//
#if!defined(BOOST_BUGGY_INTEGRAL_CONSTANT_EXPRESSIONS)&&!defined(__MWERKS__)
#ifndefBOOST_MSVC
#defineBOOST_STATIC_ASSERT(B)/
typedef::boost::static_assert_test</
sizeof(::boost::STATIC_ASSERTION_FAILURE<(bool)(B)>)>/
BOOST_JOIN(boost_static_assert_typedef_,__LINE__)
#else
//__LINE__macrobrokenwhen-ZIisusedseeQ199057
//fortunatelyMSVCignoresduplicatetypedef's.
#defineBOOST_STATIC_ASSERT(B)/
typedef::boost::static_assert_test</
sizeof(::boost::STATIC_ASSERTION_FAILURE<(bool)(B)>)/
>boost_static_assert_typedef_
#endif
#else
//alternativeenumbasedimplementation:
#defineBOOST_STATIC_ASSERT(B)/
enum{BOOST_JOIN(boost_static_assert_enum_,__LINE__)/
=sizeof(::boost::STATIC_ASSERTION_FAILURE<(bool)(B)>)}
#endif


#endif//BOOST_STATIC_ASSERT_HPP





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