在 static_assert 输出中集成类型名称？

Question

我喜欢提供有用的错误/消息，我也想为我的static_asserts 这样做。问题是，它们依赖于模板参数。通常，由于引发的错误，这些参数将在途中或其他地方显示，但它们要么是模糊的，要么没有分组，因此它们是有意义的。示例：

template<class T>
struct fake_dependency{
  static bool const value = false;
};

template<class T, class Tag>
struct Foo{
  Foo(){}

  template<class OtherTag>
  Foo(Foo<T, OtherTag> const&){
    static_assert(fake_dependency<T>::value, "Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>.");
  }
};

int main(){
    Foo<int, struct TagA> fA;
    Foo<int, struct TagB> fB(fA);
}

MSVC 上的输出：

src\main.cpp(74): error C2338: Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>.
          src\main.cpp(84) : see reference to function template instantiation 'Foo<T,Tag>::Foo<main::TagA>(const Foo<T,main::TagA> &)' being compiled
          with
          [
              T=int,
              Tag=main::TagB
          ]

一个标签在函数模板本身中被提及，另一个在下面的类模板中。不太好。让我们看看GCC outputs：

prog.cpp: In constructor 'Foo<T, Tag>::Foo(const Foo<T, OtherTag>&) [with OtherTag = main()::TagA, T = int, Tag = main()::TagB]':
prog.cpp:18:32:   instantiated from here
prog.cpp:12:5: error: static assertion failed: "Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>."

好多了，但仍然不是static_assert 所在的位置。现在想象一些更多的参数，或更多的模板，或两者兼而有之。 颤抖

解决这个问题的一种方法是使用中间结构，它将两个标签都作为模板参数：

template<class Tag, class OtherTag>
struct static_Foo_assert{
    static_assert(fake_dependency<Tag>::value, "Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>.");
};

template<class T, class Tag>
struct Foo{
  Foo(){}

  template<class OtherTag>
  Foo(Foo<T, OtherTag> const&){
      static_Foo_assert<Tag, OtherTag> x;
  }
};

现在让我们再次查看输出：

src\main.cpp(70): error C2338: Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>.
          src\main.cpp(79) : see reference to class template instantiation 'static_Foo_assert<Tag,OtherTag>' being compiled
          with
          [
              Tag=main::TagB,
              OtherTag=main::TagA
          ]

好多了！这是GCC says：

prog.cpp: In instantiation of 'static_Foo_assert<main()::TagB, main()::TagA>':
prog.cpp:17:40:   instantiated from 'Foo<T, Tag>::Foo(const Foo<T, OtherTag>&) [with OtherTag = main()::TagA, T = int, Tag = main()::TagB]'
prog.cpp:23:32:   instantiated from here
prog.cpp:8:5: error: static assertion failed: "Cannot create Foo<T,Tag> from Foo<T,OtherTag>."

看起来不错。问题：我需要为每个模板创建这样一个结构，因为static_assert 中的错误消息需要是字符串文字...

现在，对于我的问题：我们能否以某种方式将类型名称直接包含到 static_assert 中？喜欢

static_assert(..., "Cannot create Foo<" T "," Tag "> from Foo<" T "," OtherTag ">.");

示例输出：

无法从Foo<int,main::TagB> 创建Foo<int,main::TagA>。

或者，如果这无法实现，我们能否以某种方式使错误消息成为一个额外的模板参数，以使其可以通过？

Answer 1

我的黑客

代码：

template <typename Assertion>
struct AssertValue : AssertionChecker<Assertion::value, Assertion>
{
    static_assert(AssertionValue, "Assertion failed <see below for more information>");
    static bool const value = Assertion::value;
};

它允许您检查任何::value 断言并在失败时转储类型。

用法：

// Bad indentation used to show parts
static_assert(
    AssertValue<
        std::my_check<
            T0, decltype(*somethingComplicated), T7::value_type
        >
    >, 
    "something horrible happened"
);

其中std::my_check<...>::value 是检查的布尔结果

示例

如需完整的SSCCE 示例，请参阅：IDEOne Example

示例的错误信息：

prog.cpp: In instantiation of 'AssertValue<std::is_base_of<IMyInterface, MyBadType> >':
prog.cpp:37:69:   instantiated from 'void MyFunction(IteratorType, IteratorType) [with IteratorType = __gnu_cxx::__normal_iterator<MyBadType*, std::vector<MyBadType> >]'
prog.cpp:60:38:   instantiated from here
prog.cpp:9:5: error: static assertion failed: "Assertion failed <see below for more information>"
prog.cpp: In function 'void MyFunction(IteratorType, IteratorType) [with IteratorType = __gnu_cxx::__normal_iterator<MyBadType*, std::vector<MyBadType> >]':
prog.cpp:60:38:   instantiated from here
prog.cpp:39:5: error: static assertion failed: "iterator passed does not reference IMyInterface items"

说明

如果断言失败，它将打印 AssertValue 的模板参数，从而打印检查的完整模板扩展。例如，如果您正在检查std::is_base_of，它将打印检查的完整类型，例如：std::is_base_of<IMyInterface, MyBadType>。然后你就知道在失败的断言中使用了哪些类型。

唯一的问题是这仅适用于将其结果放入::value 的模板。但是type_traits 主要使用这个并且是 goto 标准。

Answer 2

可以获得作为模板非类型参数传入的字符串文字，带有一点hoop-jumping。但由于static_assert 的第二个参数被限制为字符串文字，而不是地址常量表达式，不幸的是，这并没有多大用处。

遗憾的是，我怀疑您最好的选择是游说委员会或编译器编写者来扩展该功能。

Answer 3

如果您的编译器提供了 __FUNCTION__ 宏，您可以使用它和文字连接进行非常简单的替换。但是 gcc 和 clang 的实现不是作为宏来完成的，所以这个解决方案对它们不起作用。

#include "stdafx.h"
#include <type_traits>

template <class T>
class must_be_pod
{
    static void test() { static_assert (std::is_pod<T>::value, __FUNCTION__ ": not a POD"); }
public:
    must_be_pod() { test(); }
};

class not_a_pod
{
public:
    not_a_pod() {}
    virtual ~not_a_pod() {}
};

int main()
{
    must_be_pod<not_a_pod> should_fail; // and it does
    return 0;
}

这在 VS2015 编译时会产生以下输出：

static_assert_test.cpp(10): error C2338: must_be_pod<class not_a_pod>::test: not a POD

Answer 4

我看到这个问题已经回答了一段时间，但完整的答案丢失了，我找到了一种非常简单的方法来达到预期的结果。

template <typename T, bool value>
static typename std::enable_if<value, void>::type FunctionWithReadableErrorMessage()
{
}


int  main()
{
    FunctionWithReadableErrorMessage<int, false>();
    return 0;
}

如果value=true，这个函数将编译并且没有效果，否则我们会得到这个错误信息：

main.cpp：在函数“int main()”中：main.cpp:16:50：错误：没有匹配 调用“FunctionWithReadableErrorMessage()”的函数 FunctionWithReadableErrorMessage(); ^

如果我们想要更通用一点，我们可以把它放在一个宏中

Answer 5

std::type_info 有一个成员const char* name()：

#include <typeinfo>
using namespace std;

//...

const char* name = type_info(T).name();