如何静态断言 std::array 成员的大小

Question

我想明确说明成员变量的数组大小限制，以防止其他人意外做出愚蠢的更改。以下天真的尝试将无法编译：

struct Foo
{
    std::array< int, 1024 > some_array;
    static_assert( (some_array.size() % 256) == 0, "Size must be multiple of 256" );
    //^ (clang) error: invalid use of non-static data member 'some_array'
};

即使std::array::size 是一个constexpr，我也不能像那样直接使用static_assert，因为函数和我的成员变量都不是静态的。

我想出的解决方案是使用decltype（因为我不想typedef数组）如下：

static_assert( (decltype(some_array)().size() % 256) == 0, "Size must be multiple of 256" );

这看起来像是在默认构造一个 rvalue，我不认为它是一个 constexpr。

为什么会这样？

有没有更简洁的方法来实现静态断言？​​

Answer 1

因为函数和我的成员变量都不是静态的。

没错。问题是静态断言不能引用非静态成员，因为some_array.size() 等价于this->some_array.size()，并且在类范围内没有this 指针（仅在函数声明符和默认成员初始化程序内部）。

但是，说 decltype(array_size) 是可以的，因为这实际上并不是在尝试引用对象 array_size 或调用其成员函数，它只是查询在类中声明的名称的类型。

这看起来像是在默认构造一个右值，我不认为它是一个 constexpr。

array<int, N> 是文字类型，因此可以用常量表达式构造。您构造右值的事实并不重要，您可以构造文字类型并在常量表达式中对其调用 constexpr 成员函数。

不能在那里使用像array<std::string, N> 这样的东西，因为std::string 不是文字类型，所以array<string, N> 也不是。

有没有更简洁的方法来实现静态断言？​​

标准特征std::tuple_size 专门用于std::array，因此您可以这样做：

static_assert( std::tuple_size<decltype(some_array)>::value % 256) == 0,
               "Size must be multiple of 256" );

Answer 2

std::array::size 是 constexpr 并且应该与 static_assert 一起使用，但是它在这个特定的上下文中（即在类定义中）不起作用，因为 some_array 是一个非静态成员变量。

对于这个特定的上下文，您可以使用自制的类型特征在编译时获取大小，如下所示：

template<typename>
struct array_size;

template<typename T, std::size_t N>
struct array_size<std::array<T, N>> {
  static const std::size_t size = N;
};

而static_assert 为：

static_assert(array_size<decltype(some_array)>::size % 256) == 0, "Size must be multiple of 256" );

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