在C语言中的静态断言
C11标准引入了_Static_assert关键字,并自gcc-4.6起实现了该关键字。_Static_assert的第一个参数需要是一个整数常量表达式,第二个参数是一个长字符串常量,可以使用_Static_assert(0, L"assertion of doom!")这种形式。_Static_assert是C11标准的一部分,任何支持C11的编译器都会有此功能。在文件范围(在任何函数之外)可以使用它吗?因为我在使用C而不是C++时,会得到error: expected declaration specifiers or '...' before 'sizeof'这个错误,代码如下:static_assert( sizeof(int) == sizeof(long int), "Error!");在我的机器上出现了错误。我在Ubuntu上使用的是gcc 4.8.2。缺少的引号是一个注释错误(代码中有引号)。在包含了一些头文件之后,这是文件中的第一行。编译器给出了两个完全相同的错误:error: expected declaration specifiers or '...' before 'sizeof'和error: expected declaration specifiers or '...' before string constant(指的是"Error!"字符串)(另外:我使用-std=c11进行编译。将声明放在函数中可以正常工作(按预期成功和失败))。我还需要在命令行上指定-std=gnu11。我对4.8和4.8之间会有差异感到非常惊讶。我有一个只有一行代码的源文件。我还使用了C标准的_Static_assert而不是C++的static_assert。你需要#include
在C语言中,由于静态断言(Static assert)的缺失,导致在编译过程中无法检查某些条件是否满足,从而可能导致错误的发生。为了解决这个问题,可以使用一些技巧来模拟静态断言的功能。
在上面的内容中,作者提到了一种在Microsoft编译器下实现静态断言的方法。通过使用负尺寸的数组或零宽度的位域,可以触发编译器的错误提示,从而达到静态断言的效果。
作者提供了一个宏定义STATIC_ASSERT
来实现静态断言。这个宏定义中使用了结构体的位域来触发编译器错误。通过在结构体中定义一个名为static_assertion_failed_
的位域,并使用条件表达式!!(cond)
来判断条件是否满足。当条件不满足时,编译器会报错,提示位域的宽度不能为零。
在使用这个宏定义时,可以传入条件表达式和错误消息作为参数。例如STATIC_ASSERT(sizeof(long)==7, use_another_compiler_luke)
。当条件sizeof(long)==7
不满足时,编译器会报错,提示位域的宽度为零。
在上面的例子中,还有一些预定义的宏,如__LINE__
和__COUNTER__
。这些宏可以用来生成唯一的类型名称,以避免在同一行上重复使用静态断言导致的编译错误。
通过使用结构体的位域和编译器报错,可以模拟实现静态断言的功能。这种方法可以在编译过程中检查某些条件是否满足,从而提前发现潜在的问题,避免错误的发生。
在C语言中,使用静态断言(static assert)可以在编译时检查某个条件是否满足,如果条件不满足,编译过程会报错。然而,在某些情况下,静态断言可能无法正常工作或产生错误的结果。
在上述代码中,我们可以看到一个自定义的宏定义了静态断言。该宏使用了一个typedef声明,并根据条件的结果来选择数组的大小。如果条件满足,数组的大小将为1,否则为-1。然后,我们可以在函数和非函数作用域中使用该静态断言进行编译时检查。
然而,这个宏在结构体和联合中无法正常工作。这是因为在这些情况下,宏定义产生的数组会导致编译错误。为了解决这个问题,可以通过修改宏的定义,为typedef生成一个唯一的名称,例如在名称末尾连接__LINE__(表示当前行号)。这样就可以确保在不同的位置使用静态断言时不会产生冲突。
除了使用三元运算符进行数组大小的选择外,还可以使用双重否定运算符来实现相同的效果。这种方法在某些编译器中也能正常工作,例如cc65编译器。
为了完整起见,上述代码还展示了使用__LINE__宏的版本。除此之外,还给出了一种使用GCC特定函数属性的解决方案。通过为函数调用添加error属性,可以在无法通过死代码消除等优化措施消除调用时生成错误。这种方法可以用来实现具有自定义错误描述的编译时断言。
需要注意的是,GCC 4.3引入了这种函数属性,因此这种解决方案在其他编译器上可能无法正常工作。
在文章的最后,还提到了一些其他注意事项和解决方案的细节,例如在C++中静态断言可以在结构体和联合中使用,以及如何避免警告信息等。
静态断言是一种在编译时检查条件的强大工具,可以帮助我们尽早发现潜在的问题并提高代码的可靠性。然而,在使用静态断言时需要注意一些细节,并根据具体的编译器和语言版本选择合适的解决方案。