## BOOST_STATIC_ASSERT ### 頭文件: `"boost/static_assert.hpp"` 在運行期執行斷言可能是你經常用到的，也是非常合理的。它是測試前置條件、后置條件以及不變式的好方 法。執行運行期斷言有很多不同的方法，但是在編譯期你如何進行斷言呢？當然，唯一的方法就是讓編譯器產生一個錯誤，這是很平常的事情(我在無意中都做過幾 千次了)，但如何從錯誤信息中獲得有意義的信息卻不是那么明顯的。而且，即使你在一個編譯器上找到了辦法，也很難把它移植到其它編譯器上。這就是使用 `BOOST_STATIC_ASSERT`的原因。它可以在不同的平臺上使用，正如我們即將看到的。 ### 用法 要開始使用靜態斷言，就要包含頭文件 `"boost/static_assert.hpp"`. 該頭文件定義了宏\[2\] `BOOST_STATIC_ASSERT`. 作為它的第一個使用范例，我們來看看如何在類作用域中使用它。考慮一個泛化的類，它要求實例化時所用的類型是一個整數類型。我們不想為所有類型提供特化， 因此我們需要在編譯期進行測試，以確保我們的類的確是用一個整數類型進行實例化的。現在，我們先提前一點使用另一個Boost庫來進行測試，它就是 Boost.Type_traits. 我們使用一個稱為`is_integral`的斷言，它對它的參數執行一個編譯期求值，正如你從它的名字可以猜到的一樣，求值的結果是表明該類型是否一個整數類型。 > \[2\] 是的，它是一個宏。你知道，宏也可以很有用的。 ``` #include <iostream> #include "boost/type_traits.hpp" #include "boost/static_assert.hpp" template <typename T> class only_compatible_with_integral_types { BOOST_STATIC_ASSERT(boost::is_integral<T>::value); }; ``` 有了這個斷言，在實例化類 `only_compatible_with_integral_types` 時如果試圖使用一個非整型的類型，就會導致一個編譯期的失敗。輸出信息取決于編譯器，但在多數編譯器下輸出信息會驚人地一致。 假設我們試圖這樣實例化： ``` only_compatible_with_integral_types<double> test2; ``` 編譯器將會有類似下面的輸出： ``` Error: use of undefined type 'boost::STATIC_ASSERTION_FAILURE<false>' ``` 在類的作用域里，你可以明確類的要求：象在前面這樣的模板中明確參數的類型就是一個明顯的例子。你也可以使用斷言來明確類所要求的其它前提條件，如類型的大小等等。 ### 函數作用域中的BOOST_STATIC_ASSERT? `BOOST_STATIC_ASSERT` 也可以用在函數作用域中。例如，考慮一個泛化的函數，它帶有一個非類型模板參數，并且該參數只接受1至10的值。與其在運行期執行斷言，我們不如在編譯器使用靜態斷言。 ``` template <int i> void accepts_values_between_1_and_10() { BOOST_STATIC_ASSERT(i>=1 && i<=10); } ``` 該函數的用戶不能使用超出允許范圍的數值來實例化這個函數。當然，斷言中的表達式必須是一個純粹的編譯期表達式，也就是說，表達式中的參數和操作符都必須被編譯器所認識。`BOOST_STATIC_ASSERT` 當然并不是只能用于泛型函數；我們可以在任何函數中很方便地測試條件。例如，一個函數需要一個與平臺相關的前提條件，就常常需要一個斷言。 ``` void expects_ints_to_be_4_bytes() { BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(int)==4); } ``` ### 總結 你所看到的這種靜態斷言在C++中正變得象運行期斷言`assert`那樣常用。這應該至少部分地歸功于"元編程革命"，它使得一個程序中更多的計算量在編譯期執行。表達編譯期斷言的唯一方法就是讓編譯器產生一個錯誤。為了讓斷言可用，錯誤提示必須可以傳達有用的信息，但這很難做到可移植(事實上，根本不可能做到)。這正是 `BOOST_STATIC_ASSERT` 所要做的，它在大多數的編譯器下提供了編譯期斷言的一致輸出。它可用于名字空間、類、函數以及作用域。 以下情形下使用 `BOOST_STATIC_ASSERT` ： * 當條件可以在編譯期進行求值 * 對類型的要求可以在編譯期表示 * 你需要對兩個或以上的整型常量間的關系進行斷言