宏`assert`，为什么不在全局范围内编译？答案

【问题标题】：The macro `assert`, why doesn't it compile in the global scope?宏`assert`，为什么不在全局范围内编译？
【发布时间】：2015-07-27 13:10:48
【问题描述】：

cppreference 中的这个 sn-p 无法编译。我知道问题与 assert 宏在全局范围内扩展的事实有关。也就是说，如果我们在函数中包含下面以assert(sieof(S)==8); 开头的部分代码，例如main()，则代码将起作用。

#include <cassert>
struct S {
    char c;  // 1 byte value
             // 3 bytes padding
    float f; // 4 bytes value
    bool operator==(const S& arg) const { // value-based equality
        return c == arg.c && f == arg.f;
    }
};
assert(sizeof(S) == 8);
S s1 = {'a', 3.14};
S s2 = s1;
reinterpret_cast<char*>(&s1)[2] = 'b'; // change 2nd byte
assert(s1 == s2); // value did not change

但我想了解为什么代码无法编译，如原始代码中所述。例如在VS2013中，宏定义如下：

    #define assert(_Expression) (void)( (!!(_Expression)) ||
             (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0) )

并且编译器抱怨以下错误消息：

error C2062: type 'void' unexpected

显而易见的问题是：为什么void 在main 内部被接受，但在全局范围内却不被接受？

查看clang中的错误消息。

【问题讨论】：

那些assert 语句是可运行的逻辑，将它们放在main 或调用的某个函数中：coliru.stacked-crooked.com/a/80b9fb6afdf45e9b 创建s1 和s2 是可以的；它们是文件级变量，将在 main 之前初始化。
删除assert 你会仍然得到一个错误。您也不能在函数之外拥有reinterpret_cast<char*>(&s1)[2] = 'b'; // change 2nd byte。问题真的不在于assert。
@hvd 但是两个编译器都抱怨assert 宏扩展
旁白：您可以在全局范围内使用 static_assert，它适用于您在此处尝试执行的操作（即关于可以在编译时确定的事物的断言，例如 sizeof）。
@François-MarieArouet 抱歉不清楚。我的意思是问题不是特定于assert。您在函数之外放置的 any 语句存在问题。碰巧assert 被用在你的第一个全局语句中。

标签： c++ macros assert

【解决方案1】：

全局范围只能包含声明。 assert 宏扩展为一个表达式语句，它不能出现在全局范围内。

【讨论】：

AFAICT，可以在全局范围内调用函数。例如，这是一个有效的代码：int f() { return 5; } int a = f();
@François-MarieArouet：你是什么意思？
@DevSolar 请参阅我上面给出的示例。
@françois-marie：这是带有初始化器的声明，而不是表达式语句。
@François-MarieArouet 全局对象可以在全局范围内使用函数进行初始化，但您不能在全局范围内运行任意代码。为什么？那么编译器如何知道何时运行代码呢？当你定义一个全局对象时，你知道代码在对象初始化时运行

【解决方案2】：

assert() 宏是一个运行时 断言。它解析为代码，而不是变量声明/定义，因此在全局范围内是不允许的。

struct 定义之后的代码应该在一些周围的函数中；按原样，它更像是伪代码来强化周围文本的意义。

他们只是懒得在示例中的适当位置实际放置int main()。请注意，也没有“运行此代码”按钮 -- sn-p 不应该按原样编译。

【讨论】：

【解决方案3】：

assert() 必须在函数中：

#include <cassert>
struct S {
    char c;  // 1 byte value
             // 3 bytes padding
    float f; // 4 bytes value
    bool operator==(const S& arg) const { // value-based equality
        return c == arg.c && f == arg.f;
    }
};
int main(){
    assert(sizeof(S) == 8);
    S s1 = {'a', 3.14};
    S s2 = s1;
    reinterpret_cast<char*>(&s1)[2] = 'b'; // change 2nd byte
    assert(s1 == s2); // value did not change
    return 0;
}

【讨论】：