在编译时检查常量变量的值

Question

为了有效地维护代码，我需要确保数组索引 0 处的值是特定的预定义值。以下代码不起作用：

#define SPECIFIC_ADDR_IDX 0
#define SPECIFIC_ADDR     8
#define NOT_SPECIFIC_ADDR1 12
#define NOT_SPECIFIC_ADDR2 16

typedef struct _struct_s
{
    const uint16_t addr; // addresses are constant and are not mutable
    uint32_t       val;
} struct_s;

struct_s globArr[] =
{
    {.addr = SPECIFIC_ADDR,      .val = 0},
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR1, .val = 0},
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR2, .val = 0},
};

// make sure the address at the SPECIFIC_ADDR_IDX is SPECIFIC_ADDR
_Static_assert(globArr[SPECIFIC_ADDR_IDX].addr == SPECIFIC_ADDR, " Illegal!");

它给出以下编译错误：

error: expression in static assertion is not constant
 _Static_assert (globArr[SPECIFIC_ADDR_IDX].addr == SPECIFIC_ADDR, " Illegal!");
                 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

addr 被定义为const uint16_t，所以我认为它的值在编译时是已知的。

有没有一种在编译时执行这种检查的有效方法？

澄清：我知道这样我不能使用_Static_assert，const 不会在编译时知道变量的值。我要问的是是否有人知道处理此类问题的任何技巧。

令人满意的解决方案由 Kamil Cuk 提出。初始化可以通过指定索引来完成：

struct_t globArr[] =
{
    [SPECIFIC_ADDR_IDX] = { .addr = SPECIFIC_ADDR, .val = 0 },
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR1, .val = 0},
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR2, .val = 0},
};

在这种情况下，如果在索引 [SPECIFIC_ADDR_IDX] 处有额外的条目初始化，编译器将发出警告（不保证，但大多数编译器会）。只需确保在 warning=error 选项打开的情况下进行编译。

Answer 1

您可以在初始化时指定 intex：

#define SPECIFIC_ADDR_IDX 0
#define SPECIFIC_ADDR     8
#define NOT_SPECIFIC_ADDR1 12
#define NOT_SPECIFIC_ADDR2 16

typedef struct _struct_s
{
    const uint16_t addr; // addresses are constant and are not mutable
    uint32_t       val;
} struct_t;

struct_t globArr[] =
{
    [SPECIFIC_ADDR_IDX] = { .addr = SPECIFIC_ADDR, .val = 0 },
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR1, .val = 0},
    {.addr = NOT_SPECIFIC_ADDR2, .val = 0},
};

反正你需要做运行时断言，所以使用断言：

void globArr_unittest(void) {
     assert(globArr[SPECIFIC_ADDR_IDX].addr == SPECIFIC_ADDR);
}

static_assert 需要一个常量表达式。您不能在变量值上编写静态断言。即使你做了static const struct_t globArr[] 仍然globArr value 不是一个常量表达式。 C 语言没有像 C++ 这样的 constexpr（或 consteval）说明符。所以，遗憾的是，你不能在 C 中做到这一点。

const 只是一个修饰符，它表示该变量不能通过这个句柄进行修改。 const 变量可以修改，在 C 中不是不可变的。

这就像你做不到：

#if globArr[SPECIFIC_ADDR_IDX].addr == SPECIFIC_ADDR

你做不到的

static_assert(globArr[SPECIFIC_ADDR_IDX].addr == SPECIFIC_ADDR, "");

什么是常量表达式可能很好地列举在cppreference。数组下标[]和成员访问.运算符的结果不是常量表达式，因此不能用于静态断言。