C++除法运算 // 静态断言

时间：2024-12-09 17:35:32

1、C++中"/"运算：对两个整数做除法，结果仍为整数，如果它的商包含小数部分，则小树部分会被截除。

C++ Primer 第五章 P130

2、静态断言（static_assert）

简介

C++0x中引入了static_assert这个关键字，用来做编译期间的断言，因此叫做静态断言。

其语法很简单：static_assert(常量表达式，提示字符串)。

如果第一个参数常量表达式的值为真(true或者非零值)，那么static_assert不做任何事情，就像它不存在一样，否则会产生一条编译错误，错误位置就是该static_assert语句所在行，错误提示就是第二个参数提示字符串。

说明

使用static_assert，我们可以在编译期间发现更多的错误，用编译器来强制保证一些契约，并帮助我们改善编译信息的可读性，尤其是用于模板的时候。

static_assert可以用在全局作用域中，命名空间中，类作用域中，函数作用域中，几乎可以不受限制的使用。

编译器在遇到一个static_assert语句时，通常立刻将其第一个参数作为常量表达式进行演算，但如果该常量表达式依赖于某些模板参数，则延迟到模板实例化时再进行演算，这就让检查模板参数成为了可能。

由于之前有望加入C++0x标准的concepts提案最终被否决了，因此对于检查模板参数是否符合期望的重任，就要靠static_assert来完成了，所以如何构造适当的常量表达式，将是一个值得探讨的话题。

性能方面，由于是static_assert编译期间断言，不生成目标代码，因此static_assert不会造成任何运行期性能损失。

范例

下面是一个来自MSDN的简单范例：

static_assert(sizeof(void *) == 4, "64-bit code generation is not supported.");

该static_assert用来确保编译仅在32位的平台上进行，不支持64位的平台，该语句可以放在文件的开头处，这样可以尽早检查，以节省失败情况下的编译时间。

再看另一个范例：

 : struct MyClass

   : {

   :     char m_value;

   : };

   :

   : struct MyEmptyClass

   : {

   :     void func();

   : };

  :

  : // 确保MyEmptyClass是一个空类（没有任何非静态成员变量，也没有虚函数）

  : static_assert(std::is_empty<MyEmptyClass>::value, "empty class needed");

  :

  : //确保MyClass是一个非空类

  : static_assert(!std::is_empty<MyClass>::value, "non-empty class needed");

  :

  : template <typename T, typename U, typename V>

  : class MyTemplate

  : {

  :     // 确保模板参数T是一个非空类

  :     static_assert(

  :         !std::is_empty<T>::value,

  :         "T should be n non-empty class"

  :         );

  :

  :     // 确保模板参数U是一个空类

  :     static_assert(

  :         std::is_empty<U>::value,

  :         "U should be an empty class"

  :         );

  :

  :     // 确保模板参数V是从std::allocator<T>直接或间接派生而来，

  :     // 或者V就是std::allocator<T>

  :     static_assert(

  :         std::is_base_of<std::allocator<T>, V>::value,

  :         "V should inherit from std::allocator<T>"

  :         );

  :

  : };

  :

  : // 仅当模板实例化时，MyTemplate里面的那三个static_assert才会真正被演算，

  : // 藉此检查模板参数是否符合期望

  : template class MyTemplate<MyClass, MyEmptyClass, std::allocator<MyClass>>;
通过这个例子我们可以看出来，static_assert可以很灵活的使用，通过构造适当的常量表达式，我们可以检查很多东西。比如范例中std::is_empty和std::is_base_of都是C++新的标准库提供的type traits模板，我们使用这些模板可以检查很多类型信息。

相关比较

我们知道，C++现有的标准中，就有assert、#error两个设施，也是用来检查错误的，还有一些第三方的静态断言实现。

assert是运行期断言，它用来发现运行期间的错误，不能提前到编译期发现错误，也不具有强制性，也谈不上改善编译信息的可读性，既然是运行期检查，对性能当然是有影响的，所以经常在发行版本中，assert都会被关掉；

#error可看做预编译期断言，甚至都算不上断言，仅仅能在预编译时显示一个错误信息，它能做的不多，可以参与预编译的条件检查，由于它无法获得编译信息，当然就做不了更进一步分析了。

那么，在stastic_assert提交到C++0x标准之前，为了弥补assert和#error的不足，出现了一些第三方解决方案，可以作编译期的静态检查，例如BOOST_STATIC_ASSERT和LOKI_STATIC_CHECK，但由于它们都是利用了一些编译器的隐晦特性实现的trick，可移植性、简便性都不是太好，还会降低编译速度，而且功能也不够完善，例如BOOST_STATIC_ASSERT就不能定义错误提示文字，而LOKI_STATIC_CHECK则要求提示文字满足C++类型定义的语法。

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