C++在预处理器 #if 中进行 sizeof() 比较时抛出编译错误

Question

我有这个，它不会从 Visual Studio 编译错误“致命错误 C1017：无效的整数常量表达式”。我该怎么做？

template <class B>
A *Create()
{
  #if sizeof(B) > sizeof(A)
  #error sizeof(B) > sizeof(A)!
  #endif
  ...
}

Answer 1

预处理器不理解 sizeof() （或数据类型、标识符、模板或类定义，并且它需要理解所有这些内容才能实现 sizeof）。

您正在寻找的是静态断言（由编译器强制执行，它确实理解所有这些事情）。我为此使用 Boost.StaticAssert ：

template <class B>
A *Create()
{
  BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(B) <= sizeof(A));
  ...
}

Answer 2

预处理器表达式在编译器开始编译之前进行评估。 sizeof() 仅由编译器计算。

Answer 3

你不能用预处理器来做到这一点。预处理器指令不能与诸如 sizeof 这样的语言级元素一起操作。此外，即使它们可以，它仍然无法工作，因为预处理器指令很早就从代码中消除了，所以不能期望它们作为稍后实例化的模板代码的一部分来工作（这就是您似乎试图做的）达到）。

正确的方法是使用某种形式的静态断言。

template <class B>
A *Create()
{
  STATIC_ASSERT(sizeof(B) <= sizeof(A));
  ...
}

静态断言有很多实现。进行搜索并选择一个最适合您的。

Answer 4

sizeof() 不能在预处理器指令中使用。

Answer 5

预处理器在编译器之前运行（至少在逻辑上是这样），并且不了解用户定义的类型（并且不一定对内在类型了解很多 - 预处理器的 int 大小可能与编译器目标不同。

无论如何，做你想做的，您应该使用 STATIC_ASSERT()。请参阅以下答案：

• 在 C 中构建时 ASSERT 表达式的方法

使用 STATIC_ASSERT() 您将能够执行此操作：

template <class B>
A *Create()
{
    STATIC_ASSERT( sizeof(A) >= sizeof( B));
    return 0;
}

Answer 6

这无法通过预处理器来完成。预处理器在编译器之前执行，因此在计算 #if 时尚未计算 NodeB 和 Node 的大小。

您可以使用模板编程技术来完成类似的事情。关于该主题的一本优秀书籍是 Andrei Alexandrescu 所著的《现代 C++ 设计：通用编程和设计模式应用》。

这是一个网页示例，它创建了一个模板 IF陈述。

在该示例中，您可以使用：
<代码>如果< sizeof(NodeB)::RET i;

声明一个 int 类型或 non_existing_type 类型的变量。假设不存在的类型名副其实，如果模板 IF 条件评估为 true，则会导致编译器错误。您可以将 i 重命名为具有描述性的名称。

使用这个将是“滚动你自己的”静态断言，其中许多已经可用。我建议您在自己尝试构建一个之后使用其中之一。

Answer 7

如果您对适用于 C 和 C++ 的编译时断言感兴趣，这里是我开发的一个：

#define CONCAT2(x, y)              x ## y
#define CONCAT(x, y)               CONCAT2(x, y)

#define COMPILE_ASSERT(expr, name)     \
    struct CONCAT(name, __LINE__) { char CONCAT(name, __LINE__) [ (expr) ? 1 : -1 ]; }

#define CT_ASSERT(expr)  COMPILE_ASSERT(expr, ct_assert_)

它的工作原理是，当表达式为 false 时，数组的大小为负数（这是非法的）。通过进一步将其包装在结构定义中，这不会在运行时创建任何内容。

Answer 8

这已经被解释过，但请允许我详细说明为什么预处理器无法计算结构的大小。除了这对于简单的预处理器来说要求过高之外，还有一些编译器标志会影响结构的布局方式。

<代码>结构X {
短一个；
长b；
};

该结构可能是 6 字节或 8 字节长，具体取决于编译器是否被告知出于性能原因对“b”字段进行 32 位对齐。预处理器不可能获得该信息。

Answer 9

使用 MSVC，这段代码可以为我编译：

const int cPointerSize = sizeof(void*);
const int cFourBytes = 4;`

#if (cPointerSize == cFourBytes)
    ...

但是这（应该以相同的方式工作）却不能：

#if ( sizeof(void*) == 4 )
...

Answer 10

我看到很多人说 sizeof 不能在预处理器指令中使用，
然而，这并不是全部，因为我经常使用以下宏：

#define STATICARRAYSIZE(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))

例如：

#include <stdio.h>

#define STATICARRAYSIZE(a) (sizeof(a)/sizeof(*a))

int main(int argc, char*argv[])
{
        unsigned char chars[] = "hello world!";
        double        dubls[] = {1, 2, 3, 4, 5};

        printf("chars num bytes: %ld, num elements: %ld.\n" , sizeof(chars), STATICARRAYSIZE(chars));
        printf("dubls num bytes: %ld, num elements: %ld.\n" , sizeof(dubls), STATICARRAYSIZE(dubls));
}

yields：

orion$ ./a.out 
chars num bytes: 13, num elements: 13.
dubls num bytes: 40, num elements: 5.

但是

我也无法在gcc 4.2下的#if语句中编译sizeof()。 1.
例如，这不会编译：

#if (sizeof(int) == 2)
#error uh oh
#endif

任何见解将不胜感激。