C++学习笔记 53 C++11 static_assert

static_assert 是 C++ 中的编译时断言机制，用于在编译阶段验证常量表达式条件，若条件不满足则中断编译并显示错误消息，从而提升代码健壮性。

基本语法与参数解析

static_assert 的语法为 static_assert( constant-expression, string-literal );，其中：

1. constant-expression‌： 必须是编译时可求值的且可转换为布尔值的整型常量表达式。若其结果为 0（即 false），则触发编译错误；否则断言无效。‌
2. ‌string-literal‌： 当 constant-expression 为 0 时显示的诊断信息，帮助开发者快速定位问题。在 C++17 及更高版本中，该参数可省略。‌

核心用途与示例代码

static_assert 主要用于编译期验证，避免运行时错误，典型场景包括：

‌1. 类型大小与对齐检查‌：‌ 确保跨平台代码兼容性，例如验证指针大小或结构体对齐：

static_assert(sizeof(void*) == 8, "仅支持64位系统"); // 验证指针大小

‌‌2. 模板约束验证‌：‌ 在模板编程中强制类型满足特定条件，如要求类型为纯旧数据（POD）：

template<typename T>
class Container {
static_assert(std::is_pod_v<T>, "T 必须是 POD 类型"); // 验证模板参数
};

‌3. ‌常量表达式逻辑校验‌： 结合 constexpr 检查复杂条件，如数组大小合法性：

template<int N> void f() { static_assert(N > 0, "数组长度必须为正数"); // 编译期逻辑验证 }

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与运行时断言的区别及标准演进
‌对比 assert‌：static_assert 在编译期执行，无运行时开销；而 assert 在运行时检查，可能引入性能损耗。‌

‌C++ 标准演进‌：
C++11 引入 static_assert，强制要求错误消息参数。
C++17 简化语法，允许省略消息参数，提升模板代码简洁性。‌
C++20 后进一步强化编译期检查能力，如结合 Concepts 机制。‌‌