如何使 static_assert 块在模板类中可重用？答案

【问题标题】：How to make static_assert block re-usable in template classes?如何使 static_assert 块在模板类中可重用？
【发布时间】：2019-09-11 22:41:14
【问题描述】：

假设我有一个创建多个 static_asserts 的模板类：

template <class T>
class Foo
{
    static_assert(!std::is_const<T>::value,"");
    static_assert(!std::is_reference<T>::value,"");
    static_assert(!std::is_pointer<T>::value,"");

    //...<snip>...
}

现在说我有更多的模板类需要做出相同的断言。

有没有办法让static_assert 块可重用？如果你愿意的话，一个“static_assert 函数”。

【问题讨论】：

如果我正确理解了static_assert 块的含义，看起来您可以将这些断言放入模板类并从中继承Foo。如果您想要代码，请告诉我。

标签： c++ class templates c++17 static-assert

【解决方案1】：

您可以将所需的特征组合成一个具有描述性名称的特征：

template<typename T> using
is_fancy = ::std::integral_constant
<
    bool
,   (not std::is_const<T>::value)
    and
    (not std::is_reference<T>::value)
    and
    (not std::is_pointer<T>::value)
>;

并在以后使用它：

static_assert(std::is_fancy<T>::value,"");

【讨论】：

完全是一个偏好问题，但我宁愿从bool_constant继承。
@SergeyA 好点，虽然我通常只声明一个别名，因为继承似乎给编译器带来了更多负担。
关于继承与别名的编译时成本的有趣观察。从来没有检查过，你是怎么测量的？
@SergeyA 实例化一个新类型通常比解析别名更难
@SergeyA "measure" 可能是一个大胆的术语，但一段时间以来，我一直在与编译器 (gcc) 在一些相对模板繁重的代码库上耗尽 RAM 导致的编译失败作斗争.并且限制新模板类型的产生（尤其是递归方式）被证明是对抗它们的最有效方法。

【解决方案2】：

您可以做的一件事是构建一个新特征，它是您要检查的特征的conjunction。既然你想要否定所有那些字面上会转化为的特征

template<typename T>
using my_trait = std::conjunction<std::negation<std::is_const<T>>,
                                  std::negation<std::is_reference<T>>,
                                  std::negation<std::is_pointer<T>>>;

static_assert(my_trait<int>::value, "");

但是对于每个特征都必须使用std::negation 是/可能是一种痛苦。尽管使用std::disjunction 来获得所有特征的“或”，但您可以摆脱它，然后像您所做的那样否定静态断言中的值，从而为您提供

template<typename T>
using my_trait = std::disjunction<std::is_const<T>,
                                  std::is_reference<T>,
                                  std::is_pointer<T>>;

static_assert(!my_trait<int>::value, "");

【讨论】：

@JeJo 这是另一个有效的选项。有很多方法可以给这只猫剥皮。我只是不想引入任何实际变量。
@SergeyA 哇。我搞砸了。谢谢现场。我已经更新了答案。

【解决方案3】：

我已经看到了一些很好的答案，使用了连词。不幸的是，这些真的很难调试。我曾经不得不调试我的班级的一个问题，说明：满足要求。这是一个太长的列表，无法理解。我终于把所有的底层支票都一一复制了。

如果可能，我喜欢将它们分开：

template<typename T>
struct CustomCheck {
     static_assert(check<T>);
      // ...
 };

在您的课程中，您只需实例化它即可获得检查和详细错误：

 constexpr static CustomCheck<T> check{};

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以定义一个constexpr bool，它在编译时进行评估：

template<typename T>
inline constexpr bool is_okay_type = !std::is_const<T>::value &&
                                     !std::is_reference<T>::value &&
                                     !std::is_pointer<T>::value;

然后：

直接使用static_assert<>，就像您在示例中所做的那样：

template<typename T> class MyClass
{
    static_assert(is_okay_type<T>, "message");
public:
    //...code...
};

或者您可以对模板类进行条件实例化，取决于模板参数。

template<typename Type, typename Enable = void> class Class1;

template<typename Type>
class Class1<Type, std::enable_if_t<is_okay_type<Type>> >
{
    //...code...
};

【讨论】：