C++ 断言：断言宏中表达式的优先级答案

【问题标题】：C++ assert: the precedence of the expression in an assert macroC++ 断言：断言宏中表达式的优先级
【发布时间】：2014-07-17 01:59:35
【问题描述】：

在 C++ 中：

  assert(  std::is_same<int , int>::value  ); // does not compile

  assert( (std::is_same<int , int>::value) ); // compiles

谁能解释一下原因？

【问题讨论】：

宏忽略编译器语义（当宏展开时这些语义还不存在）。您几乎可以传递任何用逗号分隔的内容。
值得注意的是，这些括号使四个Boost PP data types成为可能。
std::is_same 是一个编译时检查，所以无论如何做一个运行时断言没有多大意义！改为执行编译时断言。在 C++11 中有 static_assert ，否则还有 a lot of options
@MattMcNabb 这是您不应该做出的假设，因为我相信我有能力编写任何符合 c++ 标准规范的内容。也许我打算延迟运行时的断言，尽管它在编译时是可确定的。也许我公司有一个签到验证系统，它只允许你提交可以编译的代码，我现在只想回家，所以我选择使用运行时断言来通过签到系统。
@igbgotiz：在这种情况下，您是在有意地检查损坏的代码。我会解雇你的。（损坏的代码不是断言也不是 is_same，损坏的代码是导致它被触发的任何原因）

【解决方案1】：

assert 是一个预处理器宏。预处理器宏是愚蠢的；他们不懂模板。预处理器在括号内看到 10 个标记：

assert( std :: is_same < int , int > :: value );

它以逗号分隔。它不知道这是错误的拆分位置，因为它不明白std::is_same<int 和int>::value 不是有效的C++ 表达式。

预处理器足够聪明，不会在多个参数之间分解内部括号对的内容。这就是为什么添加额外的括号可以解决问题。

【讨论】：

这里还有一个static_assert 就足够了：static_assert( std::is_same<int,int>::value, "oops" );
不仅仅是模板。大括号和方括号都不能保护逗号。括号和引号可以。
这不太合理。预处理器显然知道“断言”只需要一个参数，这就是它能够首先报告错误的原因。那么为什么预处理器要进行任何拆分呢？如果 assert 是一个需要两个或更多参数的宏，我可以很容易地理解拆分的尝试。但断言，正如你、我和预审者都知道的那样，只接受一个论点。因此，预处理器为什么会在逗号处尝试拆分并告诉我我给出了太多参数，这超出了我的理解。
@igbgotiz 如果预处理器没有在逗号处拆分，那将是一个特殊情况：如果只需要一个参数，则忽略逗号，不要忽略它们如果有多个。我不能代表 C 的设计者，但我认为一般情况下最好避免这种特殊情况。
@igbgotiz 这不一样。程序只做你告诉它做的事情。如果您需要编写具有基本情况和递归情况的函数，那没有什么问题；代码中清楚地说明了它。 programmer 不应该像 program 总是不断地进入下一行代码一样查阅标准。应避免编程语言语义中的特殊情况，以便程序员可以期望语言功能以最明显的方式工作——即使它很愚蠢。

【解决方案2】：

逗号被视为宏的参数分隔符，但第二种情况下的括号保护参数。我们可以通过查看草案 C++ 标准部分 16.3 宏替换 看到这一点（emphasis mine）：

以最外层为界的预处理标记序列匹配的括号形成类函数的参数列表宏。列表中的各个参数用逗号分隔预处理标记，但匹配之间的逗号预处理标记内括号不分隔参数。 如果有预处理参数列表中的标记，否则充当预处理指令，154 行为未定义

通过转到2.2翻译阶段部分，我们可以看到宏扩展发生在语义分析之前，并看到第 4 阶段包括：

执行预处理指令，扩展宏调用，并且 [...] 然后删除所有预处理指令。

第 7 阶段包括：

[...]每个预处理标记都转换为一个标记。 (2.7)。这对生成的标记进行语法和语义分析，并翻译为翻译单元[...]

作为旁注，我们可以看到 Boost 包含一个特殊的宏来处理这种情况： BOOST_PP_COMMA:

BOOST_PP_COMMA 宏扩展为逗号。

然后说：

预处理器将逗号解释为宏调用中的参数分隔符。因此，逗号需要特殊处理。

还有一个例子：

BOOST_PP_IF(1, BOOST_PP_COMMA, BOOST_PP_EMPTY)() // expands to ,

【讨论】：