如何使用与成员初始化器列表一起使用的 static_assert

Question

我想使用 static_assert 对我的类的配置实施各种限制。早些时候，我只使用一个枚举，并且只允许一个需要所述枚举的构造函数来对我的类实施限制。如果我有类似下面的东西并且范围是从 0 到 4，这工作得很好，但是一旦我有 0 到 500 的范围，那么使用枚举就会变得笨拙。

Some_Class.h

class Some_Class {
    public:
        Some_Class(const unsigned int param);
    private:
        const unsigned int member_param;
};

Some_Class.cpp

Some_Class::Some_Class(const unsigned int param) : member_param(param) {
    static_assert(member_param < 500, "Param must be less than 500.");
};

Main.cpp

Some_Class foo4(125); // OK
Some_Class foo5(500); // Should fail at compile time.

这是 GCC 在使用 C++14 编译时向我抛出的问题：

1>  Some_Class.cpp: In constructor 'Some_Class::Some_Class(unsigned int)':
1>C:\some_path\Some_Class.cpp(3,2): error : non-constant condition for static assertion
1>    static_assert(member_param < 500, "Param must be less than 500.");
1>    ^
1>C:\some_path\Some_Class.cpp(3,2): error : use of 'this' in a constant expression

Answer 1

参数值不能用于 constexpr。

你必须以某种方式上交编译时间值：

• 模板你的整个班级：

  template<unsigned int size>
  class Some_Class {
      static_assert(size < 500, "Size should be less than 500");
  public:
      constexpr unsigned int member_param = size;
  };
  

• 传递一个integral_constant：

  template <unsigned int N>
  using uint_c = std::integral_constant<unsigned int, N>;
  
  class Some_Class {
  public:
      template<unsigned int size>
      Some_Class(uint_c<size>) : member_param(size)
      {
          static_assert(size < 500, "Size should be less than 500");
      }
  private:
      unsigned int member_param;
  };
  

Answer 2

如果你想编译时检查你应该使用模板：

template<int size>
class Some_Class {
public:
    Some_Class() : member_param(size) { static_assert(size < 500, "Size should be less than 500"); }
private:
    const unsigned int member_param;
}

然后使用该类，用户必须明确指定大小：

void myFunction() {
    Some_Class<20> class20; // Works
    Some_Class<500> class500; // Compiler error
}

编辑：根据@NeilKirk 的评论，以下代码将实现相同的效果，而无需将整个类设为模板：

class Some_Class {
public:
    template<int size>
    static Some_Class* createClass() {
        static_assert(size < 500, "Size should be less than 500");
        return new Some_Class(size);
    }
private:
    Some_Class(int size) : member_param(size) { assert(size < 500); }
private:
    const unsigned int member_param;
};

它的作用：构造函数接受大小但是私有的。因此，必须使用作为模板的 createClass 静态函数创建该类，并且您可以对大小执行 static_assert。

创建一个对象：

Some_Class* class = Some_Class::createClass<20>();

如果有人从该类派生并公开构造函数，则在构造函数中添加正常断言。