如何静态断言许多类的共同属性答案

【问题标题】：How to statically assert a common property of many classes如何静态断言许多类的共同属性
【发布时间】：2009-05-26 23:47:37
【问题描述】：

假设我有 3 节课。我希望每个类的 sizeof() 完全相同——比如 512 个字节。

我怎样才能使用BOOST_STATIC_ASSERT 之类的东西来应用到所有这些

我只需要在一个地方使用BOOST_STATIC_ASSERT（DRY原则）
在编译时而非运行时评估一次

注意：我们可以使用任何我们想要的 C++ 技术（创建更多类、使用继承等）

我的幼稚解决方案如下：

class A { ...stuff }; BOOST_STATIC_ASSERT( sizeof(A) == 512 );
class B { ...stuff }; BOOST_STATIC_ASSERT( sizeof(B) == 512 );
class C { ...stuff }; BOOST_STATIC_ASSERT( sizeof(C) == 512 );

【问题讨论】：

为什么你需要断言所有的大小都是 512（或其他一些幻数）？我问是因为这通常会告诉您是否需要重复自己，以及如果您不想重复自己，应该去哪里做这样的测试。例如，如果 512 是高速缓存行的大小，那么您需要将 A、B 和 C 与“完全适合高速缓存行”的一些概念相关联并在某处表达。
原因是因为所有这些类都是相关的，尽管一个共同点是它们的大小要求正好是 512 字节长。那么为什么会有不同的类呢？这是因为 A、B 和 C 表达不同类型的消息。

标签： c++ boost static-assert

【解决方案1】：

这似乎适用于 gcc 4.0.1 和 boost 1.39：


template <typename T, size_t S>
struct enforce_size
{
    enforce_size()
    {
        BOOST_STATIC_ASSERT( sizeof( T ) == S );
    }
};

class A: enforce_size<A,512> { /* stuff */ };

【讨论】：

Nikolai：这样一来，每次实例化 A 类时，它会支付 BOOST_STATIC_ASSERT 成本吗？
每个单独派生的成本是在编译时。这没有运行时成本（假设编译器进行空基优化。）

【解决方案2】：

由于这些类没有关系，我现在看到了这样做的方法，因为您必须明确说明要检查的女巫类型。

执行此操作的唯一 DRY 方法是 Nikolai N Festissov 提出的。我正在编写一个类似的示例，并进行了一些小的修改，但总体思路是创建一个 boost::nocopy - 类似的类，它将强制子类具有给定的大小。

template< typename CheckedType, size_t FixedSize >
class SizeChecked // simple, no inheritance overload
{
public:
    SizeChecked()
    {
        // c++0x or compilers with static_assert() available
        //static_assert( sizeof( CheckedType ) == FixedSize, "Type size check failed!" );
        BOOST_STATIC_ASSERT( sizeof( CheckedType ) == FixedSize );
    }

};

template< typename CheckedType >
class Size512 : public SizeChecked< CheckedType, 512 > // simple, no inheritance overload
{}; 

////////////////////////////////////////////////////////////////////

class A : Size512< A > // automatically check
{
};


class B : Size512< B > // automatically check
{
    std::array< char, 512 > m_array;
};

class C : SizeChecked< C, 1 >
{
    char m_char;
};

class D : SizeChecked< D, 4 >
{
    short m_k;
    char m_u;

};


int wmain()
{
    // need instantiation to be checked !
    //A a; // will trigger the assertion at compile time
    B b; // sizeof(B) == 512 : will be fine
    C c; // sizeof(C) == 1 : will be fine
    //D d; // will fail because sizeof( short ) + sizeof( char ) != 4 !

}

注意：如果您失去继承，您仍然必须对子类提供显式检查，检查不会被继承！

顺便说一句，更 DRY 的一种可能方法是将所有静态断言放在一个地方。

【讨论】：