您可以使用 assert 来测试 C++ 中的类型定义吗？

Posted 2023-02-16

【中文标题】您可以使用 assert 来测试 C++ 中的类型定义吗？

【英文标题】：Can you use assert to test type defintions in C++?

【发布时间】：2011-09-26 18:58:26

【问题描述】：

我可以使用assert 来强制执行类型定义吗？假设有一个变量double d，你怎么能用assert断言d是一个double呢？如果assert 不适用（我打赌不适用），还有其他选择吗？我特别希望在调试期间测试隐式类型转换，同时受益于assert 和#define NDEBUG 的功能。

附言 显然，我想将它用于任何类型定义，这里仅使用 double 作为示例。解决方案应该是跨平台兼容的，并且兼容C++03。

我喜欢在我的类设置器中添加错误检查。例如，假设有一个类 MyClass，它有一个私有成员变量 x：

void MyClass::setX(double input)

   // assert x is double
   x = input;

【问题讨论】：

assert() 用于运行时检查。对于数据类型，您可以使用更强大的工具 - 编译时检查。描述一个具体的场景，也许 SO 集体会想办法把它变成编译错误的情况。

无论在哪里定义x，都将类型设为double。

@Gman，我喜欢在设置器中添加错误检查以确保稳健性。

我是 C++ 新手，你能告诉我在什么情况下 double 声明的参数可能是别的东西？谢谢

@NiklasR：他似乎想要断言 member 是否是别的东西。无法想象那会是怎样。

【参考方案1】：

这实际上是一个编译时检查，所以你应该为此使用静态断言。

这是一个使用 boost 的静态断言和类型特征的示例。

#include <boost/static_assert.hpp>
#include <boost/type_traits.hpp>

template<typename T>
  void some_func() 
    BOOST_STATIC_ASSERT( (boost::is_same<double, T>::value) );
  

TEST(type_check) 
  some_func<double>();

我假设你的意思是模板。

【讨论】：

那是BOOST_STATIC_ASSERT，它可能需要双括号，因为参数有一个逗号。

@K-ballo 你说得对，先生，我已经纠正了。想象一下我的耻辱。

【参考方案2】：

您可以使用type_info class 中定义的== 运算符来测试特定类型定义。

#include <assert.h>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

int main ()

    double a = 0;

    std::cout << typeid(a).name() << std::endl;

    assert(typeid(a)==typeid(double));
    assert(typeid(a)==typeid(int)); // FAIL

或者使用模板和 try/catch 从另一个 SO answer 借用：

#include <assert.h>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

template <typename X, typename A>
inline void Assert(A assertion)

    if( !assertion ) throw X();


#ifdef NDEBUG
    const bool CHECK_ASSERT = false;
#else
    const bool CHECK_ASSERT = true;
#endif

struct Wrong  ;

int main ()

    double a = 0;

    std::cout << typeid(a).name() << std::endl;

    assert(typeid(a)==typeid(double));
    Assert<Wrong>(!CHECK_ASSERT || typeid(a)==typeid(double));
    try
    
    //assert(typeid(a)==typeid(int)); // FAIL and Abort()
        Assert<Wrong>(!CHECK_ASSERT || typeid(a)==typeid(int)); // FALL
    
    catch (Wrong)
    
        std::cerr <<"Exception, not an int" <<std::endl;
    

【参考方案3】：

您应该能够使用std::is_same 和decltype 进行比较。您甚至可以使用std::static_assert 将检查移动到编译时间。我已经看到它发生在 libc++ 中:)

请注意，这些是 C++11 功能，因此您需要有一个支持 decltype 的编译器

【讨论】：

应该是std::is_same，注意基于 C++03 的解决方案仍然是可能的，但是问题中没有足够的上下文信息来提出这样的建议。在 C++11 世界中，static_assert 也更适合一次。

@K-ballo C++03 还需要什么其他上下文？

【参考方案4】：

鉴于代码的当前定义，在编译时检查两者是否属于同一类型的方法是：

template< typename T, typename U >
void assert_same_type( T const&, U const& )

     int error[ sizeof( T ) ? -1 : -2 ]; // error array of negative size, dependent on T otherwise some implementations may cause an early error message even when they shouldn't


template< typename T >
void assert_same_type( T&, T& )

void MyClass::setX(double input)

   assert_same_type( x, input ); // If the fallback case is instantiated then a compile time error will arise of trying to declare an array of negative size.

   x = input;

【讨论】：

@rubenvb：我不确定是否真的是这样，但如果只是在后备案例中添加一个错误。我会更新我的答案。

【参考方案5】：

您可以创建一个模板函数，然后像这样重载double 的参数类型：

#include <cassert>

template<class T>
bool is_double(T)  return false; 
bool is_double(double)  return true; 

int main() 
    int i = 1;
    double d = 3.14;
    assert( is_double(d) );
    assert( is_double(i) ); // fails

这会产生运行时错误。您可以通过简单地定义一个采用双重引用的函数来生成编译时错误：

void is_double(double&)  

void MyClass::setX(double input)

  is_double(x); // assert x is double
  x = input;