如果 compile-time-constant 参数错误，则生成编译时错误

Question

我正在尝试编写一个函数，如果使用编译时常量参数调用，如果参数值与 static_assert 不匹配，它将触发编译时错误，但可以仍会在运行时使用计算值调用。

有点像这样：

template<int N> void f(N){
  static_assert(N == 5, "N can only be 5.");
  do_something_with(N);
}

void f(int N){
  if(N == 5){
    do_something_with(N);
  }
}

volatile int five = 5;
volatile int six = 6;

int main() {  
  f(5); //ok
  f(6); //compile-time error
  f(five); //ok
  f(six); //run-time abort

  return 0;
}

我该怎么做？

此外，如果可能的话，我希望能够保留简单的 f(something) 语法，因为此代码适用于不熟悉模板语法的初级程序员应该可以使用的库。

Answer 1

我能想到的最好的是 constexpr 抛出异常的函数。

如果在编译时执行，throw会导致编译错误；如果在运行时执行，抛出异常

有点像

#include <stdexcept>

constexpr int checkGreaterThanZero (int val)
 { return val > 0 ? val : throw std::domain_error("!"); }

int main()
 {
   // constexpr int ic { checkGreaterThanZero(-1) }; // compile error

   int ir { checkGreaterThanZero(-1) }; // runtime error
 }

-- 编辑--

正如 yuri kilocheck 所指出的，您可以调用 std::abort() 而不是抛出异常；举个例子

constexpr int checkGreaterThanZero (int val)
 { return val > 0 ? val : (std::abort(), 0); }

Answer 2

使用不同的语法，你可以这样做：

template <int N>
using int_c = std::integral_constant<int, N>;

namespace detail {
    template <std::size_t N>
    constexpr int to_number(const int (&a)[N])
    {
        int res = 0;
        for (auto e : a) {
            res *= 10;
            res += e;
        }
        return res;
    }
}

template <char ... Ns>
constexpr int_c<detail::to_number({(Ns - '0')...})> operator ""_c ()
{
    return {};
}

#if 1 // Write this way
// Compile time
template <int N> void f(int_c<N>) = delete;
void f(int_c<5>) { do_something_with(5); }

#else // Or like this
// Compile time
template <int N>
void f(int_c<N>)
{
    static_assert(N == 5, "!");
    do_something_with(N);
}

#endif

// Runtime
void f(int N){
    if (N == 5) {
        std::abort(); // Or any other error handling
    }
    f(5_c);
}

int main(){
    f(5_c); // ok
    // f(6_c); // Won't compile
    f(5); // ok
    f(6); // abort at runtime
}

Demo

如果 compile-time-constant 参数错误，则生成编译时错误

Generate compile-time error if compile-time-constant parameter is wrong

c++

templates

overloading

static-assert

c++11