C++或C语言中的断言assert，以及static_assert

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说一下这个‘断言’的理解，新手不太好理解这个assert，那是英语的硬翻译。

对应中文来讲，你可以把他理解为：必须，那就好办多了，比如

assert(i==3)，就是i必须等于3，否则我就报错。那么推广之，你把assert换成must，是不是更好理解一点？

must(i==3);

上面是运行时检查，而且debug模式才会提示具体错误，release模式有时就直接挂了，编译也检查不出来。所以static_assert就如约而至：

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【1】assert 与 #error

我们知道，C++现有的标准中就有assert、#error两个方法是用来检查错误的，除此而外还有一些第三方的静态断言实现。

assert是运行期断言，它用来发现运行期间的错误，不能提前到编译期发现错误，也不具有强制性，也谈不上改善编译信息的可读性。

既然是运行期检查，对性能肯定是有影响的，所以经常在发行版本中，assert都会被关掉。

#error可看作是预编译期断言（甚至都算不上断言），仅仅能在预编译时显示一个错误信息，可以配合#ifdef/ifndef参与预编译的条件检查。

由于它无法获得编译信息，当然，也就做不了更进一步分析了。

在stastic_assert提交到C++0x标准之前，为了弥补assert和#error的不足，出现了一些第三方解决方案，可以作编译期的静态检查：

例如：BOOST_STATIC_ASSERT和LOKI_STATIC_CHECK，但由于它们都是利用了一些编译器的隐晦特性实现的trick，可移植性、简便性都不是太好，还会降低编译速度，而且功能也不够完善。

比如BOOST_STATIC_ASSERT就不能定义错误提示文字，而LOKI_STATIC_CHECK则要求提示文字满足C++类型定义的语法。

【2】静态断言

C++11中引入了static_assert这个关键字，用来做编译期间的断言，因此叫作静态断言。

语法：

static_assert(常量表达式，"提示字符串")

注解：如果第一个参数常量表达式的值为false，会产生一条编译错误。错误位置就是该static_assert语句所在行，第二个参数就是错误提示字符串。

【3】总结

使用static_assert，可以在编译期发现更多的错误，用编译器来强制保证一些契约，帮助我们改善编译信息的可读性，尤其是用于模板时。

使用注意点：

[1]使用范围：static_assert可以用在全局作用域中，命名空间中，类作用域中，函数作用域中，几乎可以不受限制的使用。

[2]常量表达式：static_assert的断言表达式的结果必须是在编译时期可以计算的表达式，即必须是常量表达式，示例如下：

//该static_assert用来确保编译仅在32位的平台上进行，不支持64位的平台
//该语句可放在文件的开头处，这样可以尽早检查，以节省失败情况下耗费的编译时间
static_assert(sizeof(int) == 4, "64-bit code generation is not supported.");

如果读者使用了变量，则会导致错误。示例如下：

int positive(const int n)
{
    static_assert(n > 0, "value must > 0");    return 0;
}

n作为一个变量，在编译期根本无法确定值（无能为力），估属于应用错误范畴。

[3]模板参数：编译器在遇到一个static_assert语句时，通常立刻将其第一个参数作为常量表达式进行演算。

但如果该常量表达式依赖于某些模板参数，则延迟到模板实例化时再进行演算，这就让检查模板参数也成为了可能。

[4]性能方面：由于static_assert是编译期间断言，不生成目标代码，因此static_assert不会造成任何运行期性能损失。

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