宏中的 typedef char

Question

我正在阅读用 C++ 编写的机器学习库 dlib。我在header file 中遇到了一个代码，它定义了一堆宏。我很难理解以下代码

#ifndef BOOST_JOIN
#define BOOST_JOIN( X, Y ) BOOST_DO_JOIN( X, Y )
#define BOOST_DO_JOIN( X, Y ) BOOST_DO_JOIN2(X,Y)
#define BOOST_DO_JOIN2( X, Y ) X##Y
#endif
//  a bunch of other code

namespace dlib
{
template <bool value> struct compile_time_assert;
template <> struct compile_time_assert<true> { enum {value=1};  };
// a bunch of other definitions
}

#define COMPILE_TIME_ASSERT(expression) \
    DLIB_NO_WARN_UNUSED typedef char BOOST_JOIN(DLIB_CTA, __LINE__)[::dlib::compile_time_assert<(bool)(expression)>::value] 

我不明白的是

1. 上面代码的最后一行是做什么的？

2. typedef char这里好诡异，完全看不懂。

3. 替换BOOST_JOIN后变成DLIB_CTA__LINE__[1]，为什么是数组？合法吗？

Answer 1

这是一个 C++03 静态断言，或者至少是用于模拟它的解决方法。

以下仅在value 为真时定义结构，否则未定义类型。

template <bool value> struct compile_time_assert;
template <> struct compile_time_assert<true> { enum {value=1};  };

这意味着compile_time_assert<true>::value 完全正确，但compile_time_assert<false>::value 是一个编译错误，因为compile_time_assert<false> 没有定义。

现在，断言的核心：

DLIB_NO_WARN_UNUSED typedef char BOOST_JOIN(DLIB_CTA, __LINE__) ::dlib::compile_time_assert<(bool)(expression)>::value]

这会在大小为 1 的 char 数组上定义 typedef，前提是 expression 的计算结果为 true。如果表达式的计算结果为 false，则存在编译时错误，并且 typedef 的名称是有关错误的提示。

请注意，这有一些变体。有些使用负数或空大小而不是编译错误，即它们定义了以下内容：

template <> struct compile_time_assert<false> { enum { value = -1 };  };

但实际上有一种简洁的表述方式（你可以看到它in this question）：

typedef char static_assert_something[expression ? 1 : -1];