C++ 实现我自己的 static_assert

Question

作为一个学习项目，我正在编写自己的模板元编程 static_assert。我在网上找到了一个元编程技巧：尝试创建一个大小为 0 的数组，这将无法编译。所以我使用了两种几乎相同的方法：在 Visual Studio 上，一种有效，另一种无效，但我不明白有什么区别。在 g++ 5.4.0 上，两者都不起作用（即使使用“-std=c++14”标志也不行）。为什么不呢？

//This correctly aborts the compile on Visual Studio 2015. 
//But on g++ it doesn't work (not even with the "-std=c++14" flag) .
template <bool b>
inline void my_static_assert_function()
{
    char member[b]; //if b is false, this is 0-length and fails to compile. 
}

//On Visual Studio 2015, this does give a warning, but does not
//abort the compile. Why not? It seems virtually identical to the
//previous one. And on g++, it doesn't even warn. 
template <bool b>
struct my_static_assert_struct
{
    char member[b]; //if b is false, this *warns* but compiles.
};

int main()
{
    my_static_assert_function<1 == 2>(); //This aborts the compile, great.
    my_static_assert_struct<1 == 2> c; //This does NOT abort the compile???
}

问题#1——为什么“g++ -std=c++14 main.cpp”允许它在没有警告的情况下编译？ my_static_assert_function 不应该在那里工作吗？我在 ubuntu 上使用 5.4.0。

问题 #2 - 在 Visual Studio 2015 上，my_static_assert_function 无法编译，但 my_static_assert_struct 编译时仅显示警告。但是有什么区别呢？如果另一个不工作，一个怎么能工作？

Answer 1

正如@Kerrek SB 在 cmets 中提到的，gcc 使用一些非标准的 ISO C++ 扩展来允许零大小的数组，尽管它会给你一个警告。一个更优雅的替代方案是通过std::enable_if 将SFINAE 输出false，就像这样

#include <iostream>
#include <type_traits>

template<bool b, typename std::enable_if<b>::type* = nullptr>
void my_static_assert() 
{
    std::cout << "Assertion OK\n";
}

int main()
{
    my_static_assert < (1 < 2) > (); // ok
    //my_static_assert < (1 > 2) > (); // fails to compile
}

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另一种选择（我认为首先由Andrei Alexandrescu 提出）是不定义通用模板，只定义true 特化。然后，如果您尝试实例化 false 特化，您将收到编译时错误，因为您无法实例化不完整的类型。示例如下：

template<bool> // generic
struct my_static_assert;

template<>
struct my_static_assert<true>{};

int main()
{
    my_static_assert < (1 < 2) >{}; // ok
    my_static_assert < (1 > 2) >{}; // fails to compile
}

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Answer 2

嗯，这不使用模板，但我记得在某个地方看到过这个：

#define __static_assert(con, id) static int assert_ ## id [2 * !!(con) - 1];
#define _static_assert(con, id) __static_assert(con, id) //expanding any macro that could be in `id` argument
#define static_assert(con) _static_assert(con, __COUNTER__)

解释：

• !!(con) 使任何 非零 数字 true (1) 并且 zero 变为 false (0)
• 当条件不满足时，减去一个你会得到 -1 并且 数组不能有负大小 -> 编译时错误
• 我们不希望有多个同名的数组，为此我们使用__COUNTER__ 宏来组成名称，但为此我们需要先扩展它