C++编译期Constraints设计 (转载)

11月1日
C++编译期Constraints设计 (转载)
所谓的compile-time Constraints就是在编译期使用C++的语法规则对设计进行约束检查，尽量在编译期把程序的问题暴露出来，节省成本。

常用的规则:
1.大小为0的数组在编译期会报错

template
void check_size()
{
int dmp[sizeof(T1)==sizeof(T2)];
}

比如
check_size();//ok
check_size();//compile error:cannot allocate an array of constant size 0

2.不同类型的指针需要强制转换
以此可以用来判断两个对象是否有继承关系

template
void is_derived(T1 *pd =0 ,T2 *pb=0)
{
pb = pd;
}
比如:
is_derived() //compile failed

3.union的成员不能是非POD
union Test
{
std::string s; //illegal
};
这一点可以用来测试一个类型是否是POD

template
void check_pod()
{
union {
T data;
};
};
比如:
check_pod();//ok
check_pod();//failed

常用的技巧:

1.利用模板特化
Loki里面的例子

namespace Loki
{
template struct CompileTimeError;
template<> struct CompileTimeError{};
}

#define LOKI_STATIC_CHECK(expr, msg) /
{ Loki::CompileTimeError<((expr) != 0)> ERROR_##msg; (void)ERROR_##msg; }
利用特化来定制错误信息

2.利用空函数来实现0开销
编译器可能将空函数优化掉

3.利用enum无开销的取得编译期的所得到的整数值
Loki里面的例子:

template struct Length;
template <> struct Length
{
enum { value = 0 };
};

template
struct Length< Typelist >
{
enum { value = 1 + Length[u]::value };
};