调用 static_assert(false) 的正确方法是什么？

Question

我正在尝试使用 static_assert 来强制某些事情失败。如果您尝试以特定方式实例化特定模板化函数，我想生成编译器错误。我可以让它工作，但它真的很难看。有没有更简单的方法来做到这一点？

这是我的第一次尝试。这根本不起作用。即使没有人尝试使用此功能，它总是会生成错误。

template< class T >
void marshal(std::string name, T  *value)
{
  static_assert(false, "You cannot marshal a pointer.");
}

这是我的第二次尝试。它确实有效。如果您不调用此方法，则不会出现错误。如果您确实调用此函数，您将收到一条非常易读的错误消息，该消息指向该行并指向尝试实例化它的代码。

template< class T >
void marshal(std::string name, T  *value)
{
  static_assert(std::is_pod<T>::value && !std::is_pod<T>::value, "You cannot marshal a pointer.");
}

问题是这段代码充其量是丑陋的。它看起来像一个黑客。我担心下次我更改优化级别、升级编译器、打喷嚏等时，编译器会意识到第二种情况与第一种情况相同，并且它们都会停止工作。

有更好的方法来做我想做的事情吗？

这是一些背景信息。我想要有几个不同版本的 marshal() ，它们适用于不同的输入类型。我想要一个使用模板作为默认情况的版本。我想要另一个明确禁止除 char * 之外的任何指针的指针。

void marshal(std::string name, std::string)
{ 
  std::cout<<name<<" is a std::string type."<<std::endl;
}

void marshal(std::string name, char *string)
{
  marshal(name, std::string(string));
}

void marshal(std::string name, char const *string)
{
  marshal(name, std::string(string));
}

template< class T >
void marshal(std::string name, T value)
{
  typedef typename std::enable_if<std::is_pod<T>::value>::type OnlyAllowPOD;
  std::cout<<name<<" is a POD type."<<std::endl;
}

template< class T >
void marshal(std::string name, T  *value)
{
  static_assert(false, "You cannot marshal a pointer.");
}

int main (int argc, char **argv)
{
  marshal("should be pod", argc);
  marshal("should fail to compile", argv);
  marshal("should fail to compile", &argc);
  marshal("should be std::string", argv[0]);
}

Answer 1

在灾难恢复之前 c++23，没有办法做到这一点。您也许可以使其在您的编译器上运行，但生成的程序格式不正确，无需诊断。

使用=删除。

template< class T >
void marshal(std::string name, T  *value) = delete;

c++23 的 DR 2518 已解决，措辞已调整：

在 static_assert 声明中，常量表达式根据上下文转换为 bool，并且转换后的表达式应为常量表达式 (7.7 [expr.const])。如果如此转换后表达式的值为 true或者在模板定义的上下文中计算表达式，则声明无效。否则，static_assert 声明将失败，程序格式错误，并且生成的诊断消息 (4.1 [intro.compliance]) 应包含字符串文字的文本（如果提供）。

粗体文本表示模板定义中的static_assert(false, "whatever")而不是实例化不会导致您的程序违反了 C++ 标准。此外，要求所有模板都具有有效实例化的子句放宽了范围，以排除由 static_assert 引起的失败。

结果是修订后标准的示例：

模板
无效 f(T t) {
  if constexpr (sizeof(T) == sizeof(int)) {
    使用（t）；
  } 别的 {
    static_assert(false, "必须是 int 大小");
  }
}

完全没问题，如果您使用非 int 大小的 T 调用 f，则会发生失败。

缺陷报告被视为追溯更改 - 因此符合要求的 c++23 编译器必须实现缺陷报告，并且可以这样做没有说他们正在使用该标准的“较新”版本。并非所有 c++23 编译器会这样做，因为大多数 C++ 编译器往往是不完整的实现标准，因为它们可能是在 c++23。

Answer 2

依赖矛盾确实不是最好的，但有一个更简单的方法：

template <class...>
struct False : std::bool_constant<false> { };

template <class T>
void bang() {
    static_assert(False<T>{}, "bang!");
}

为什么这不属于“无有效专业化”的情况？
好吧，因为你实际上可以通过代码的后半部分进行有效的特化：

template <>
struct False<int> : std::bool_constant<true> { };

int main() {
    bang<int>(); // No "bang"!
}

当然，没有人会真正特化 False 来真正打破你的断言代码，但这是可能的:)

Answer 3

根据 [temp.res]/8 （强调我的）：

知道哪些名称是类型名称可以了解每个模板的语法
待检查。 程序格式错误，无需诊断，如果：
- 无法为模板生成有效的专业化或模板中 constexpr if 语句的子语句以及
模板未实例化，或者 (...)

Answer 4

我不明白为什么你有 template< T级>首先， void marshal(std::string name, T *value) 。这应该只是主模板中的 static_assert 。

也就是说，您应该将主模板的定义更改为

template< class T >
void marshal(std::string name, T value)
{
  static_assert(std::is_pod<T>::value);
  static_assert(!std::is_pointer<T>::value);
  std::cout<<name<<" is a POD type."<<std::endl;
}

Answer 5

事实上，我遇到了和你一样的问题。我的 static_assert(false) 在 gcc-9 中表现良好。
但是当我使用 gcc-7 作为我的编译器时，就会发生这种情况。所以最好的方法可能是升级你的 gcc 或编译器版本。