С++ - Урок 012. static_assert, проверка на ошибки во время компиляции

C++11, static_assert

Исключения выбрасываются во время выполнения программы, если же ошибка может быть найдена во время компиляции программы, то можно использовать static_assert , который сообщит о необходимости поправить программный код в ключевых местах.

Использование static_assert будет выглядеть следующим образом.

static_assert(4<=sizeof(int), "integers are too small"); // проверка размера integer

Синтаксис будет следующим static_assert(A, B); где

• A - это условие, при котором будет выбрасываться ошибка в том случае, если A равно false
• B - это текст сообщения об ошибке

Применение

static_assert может быть полезен при использовании констант и константных выражений, которые вычисляются на этапе компиляции.

В данном коде делается проверка локальной константной скорости, которая не может быть быстрее скорости света.

constexpr double C = 299792.458; // km/s, скорость света
 
void f(double speed)
{
    const double local_max = 160.0/(60∗60); // 160 km/h == 160.0/(60*60) km/s
    static_assert(speed<C,"can't go that fast"); // error: speed должна быть константой
    static_assert(local_max<C,"не может двигаться быстрее"); // OK
}

Также ещё можно использовать данную проверку в ключевых местах для перечислений. Например, дано такое перечисление.

enum Types
{
    E_BEGIN_TYPES,
        E_A = E_BEGIN_TYPES,
        E_B,
        E_C,
        E_D,
    E_END_TYPES = E_D
};

И есть следующий метод или функция в каком-то месте кода

QString getStandardMessage(Types type)
{
    static_assert(E_END_TYPES == 3, "Need to implement method for new type");
 
    switch (type)
    {
        case E_A: return "Type A";
        case E_B: return "Type B";
        case E_C: return "Type C";
        case E_D: return "Type D";
        default: return "Type is not implemented";
    }
}

В данном случае мы знаем, что самые последние перечисления, то есть E_D или E_END_TYPES будут равны 3. И исключение во время компиляции выброшено не будет. Но как только будет добавлен новый участник данного перечисления.

enum Types
{
    E_BEGIN_TYPES,
        E_A = E_BEGIN_TYPES,
        E_B,
        E_C,
        E_D,
        E_E, // Новый участник перечисления
    E_END_TYPES = E_E
};

То static_assert выбросит ошибку, которая будет означать, что мы забыли поправить данный метод. Исправление будет выглядеть следующим образом.

QString getStandardMessage(Types type)
{
    static_assert(E_END_TYPES == 4, "Need to implement method for new type");
 
    switch (type)
    {
        case E_A: return "Type A";
        case E_B: return "Type B";
        case E_C: return "Type C";
        case E_D: return "Type D";
        case E_E: return "Type E";
        default: return "Type is not implemented";
    }
}

В данном методе мы добавим реализацию кода для типа E_E, а также поправим сам static_assert, чтобы он учитывал количество участников перечисления с новым участником.