C++編譯時檢查函數參數

Question

我正在尋找一種方法來檢查函數參數在編譯時，如果它可以做編譯器。

更具體地說： 假設我們有一些類矩陣。

class Matrix 
{ 
    int x_size; 
    int y_size; 

public: 
    Matrix(int width, int height): 
     x_size{width}, 
     y_size{height} 
    {} 
    Matrix(): 
     Matrix(0, 0) 
    {} 
}; 

int main() 
{ 
    Matrix a; // good. 
    Matrix b(1, 10); // good. 
    Matrix c(0, 4); // bad, I want compilation error here. 
} 

所以，我可以檢查或在靜態的情況下，區分行爲（函數重載？）（來源編碼）傳遞給函數的值？

如果值不是靜態的：

std::cin >> size; 
Matrix d(size, size); 

我們唯一能夠做到的運行時檢查。但是，如果值在源代碼中編碼？在這種情況下，我可以進行編譯時檢查嗎？

編輯：我認爲這可能與constexpr constructor可能，但無論如何超載與無constexpr是不允許的。所以問題不能按我想的方式解決。

Answer 1

要得到一個編譯時錯誤，您將需要一個模板：

template <int width, int height> 
class MatrixTemplate : public Matrix 
{ 
    static_assert(0 < width, "Invalid Width"); 
    static_assert(0 < height, "Invalid Height"); 
    public: 
    MatrixTemplate() 
    : Matrix(width, height) 
    {} 
}; 

（順便說一句：我建議無符號類型指數）

如果沒有static_assert（這裏我切換到無符號）：

template <unsigned width, unsigned height> 
class MatrixTemplate : public Matrix 
{ 
    public: 
    MatrixTemplate() 
    : Matrix(width, height) 
    {} 
}; 

template <> class MatrixTemplate<0, 0> {}; 
template <unsigned height> class MatrixTemplate<0, height> {}; 
template <unsigned width> class MatrixTemplate<width, 0> {}; 

沒有爲空的矩陣沒有支撐（MatrixTemplate < 0，0>），在這裏。但調整static_asserts或類MatrixTemplate < 0.0>應該是一件容易的事情。

Answer 2

是線性代數軟件包的方式往往會做，這是使用模板爲固定大小的矩陣，如：

template<int x, int y> class Matrix { ... }

並可以在運行時改變大小的矩陣一個額外的類

class DynamicMatrix {...}

當他們想要固定大小的矩陣時，您仍然必須依靠程序員實際使用第一個選項，但模板版本可以很容易地生成一個co當x或y爲零時，mpiler錯誤。

Answer 3

運行時間：

Matrix(int width, int height): 
    x_size{width}, 
    y_size{height} 
{ 
     assert(x_size>0); 
     assert(y_size>0); 
} 

編譯時（其實你不能用函數的參數做到這一點，您可以使用模板的方式。）：

template <size_t WIDTH, size_t HEIGHT> 
class Matrix 
{ 
    const size_t x_size = WIDTH; 
    const size_t y_size = HEIGHT; 

    static_assert(WIDTH > 0, "Width must > 0"); 
    static_assert(HEIGHT > 0, "Height must > 0"); 
}; 

Answer 4

您可以添加一個方法類似這個：

template <int WIDTH, int HEIGHT> 
Matrix CreateMatrix() 
{ 
    static_assert(WIDTH > 0, "WIDTH > 0 failed"); 
    static_assert(HEIGHT > 0, "HEIGHT > 0 failed"); 

    return Matrix(WIDTH, HEIGHT); 
} 

int main() { 
    Matrix m(0, 2);  // no static check 
    Matrix m2 = CreateMatrix<0,2>(); // static check 

    return 0; 
}