1.断言 assert

在C++11中，您可以使用assert关键字来检查运行时条件是否满足。assert声明了一个断言，它将在运行时检查给定的条件是否成立。如果条件不成立，将输出一个错误消息并可能终止程序。

在程序中包含头文件<cassert> 或 <assert.h>，头文件中为我们提供了assert宏，用于在运行时进行断言。

作用：用于排除在设计的逻辑上不应该产生的情况

比如：一个函数总需要输入在一定的范围内的参数，那么程序员就可以对该参数使用断言，以迫使在该参数发生异常的时候程序退出，从而避免程序陷入逻辑的混乱

以下是一个使用assert的示例：

【例子1】

#include <iostream>
#include <cassert>

int main() {
 int x = 10;
 int y = 20;

 assert(x > y);

 return 0;
}

在这个例子中，我们使用assert来检查x是否大于y。如果条件不成立，将输出错误消息并可能终止程序。

【例子2】

#include <iostream>
#include <cassert>
#include <string>
#include <string.h>

using namespace std;

// 创建一个指定大小的 char 类型数组
char* createArr(int size) {
    // 通过断言判断数组大小是否大于0
    assert(size > 0);// 必须大于0，否则程序中断
    char* arr = new char[size];
    return arr;
}

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    char* dest = createArr(0);

    copy(str, str + strlen(str), dest);
    // strcpy(dest,str);
    dest[strlen(str)] = '\0';
    delete[] dest;
    return 0;
}

heheda@heheda:~/Linux/c++11$ g++ -std=c++11 7.静态断言static_assert.cpp -o app
heheda@heheda:~/Linux/c++11$ ./app
app: 7.静态断言static_assert.cpp:26: char* createArr(int): Assertion `size > 0' failed.
已放弃 (核心已转储)

【总结】断言assert(expression)是一个宏，它的参数是一个表达式。这个表达式通常返回一个布尔类型的值，并且要求表达式必须为 true，程序才能继续向下执行，否则会直接中断。

2.静态断言

静态断言（static_assert）是C++11中引入的一个编译时检查工具，用于检查编译时条件是否满足。与assert不同，静态断言不会导致程序终止，而只是生成一个编译时错误。当条件不满足时，静态断言将输出一个错误消息。

 静态断言

    ① 在编译时能够进行检查的断言

    ② 使用时不需要引用头文件

    ③ 可以自定义违反断言时的错误提示信息

    ④ 使用起来非常简单，它接收两个参数

        - 参数1：断言表达式，这个表达式通常需要返回一个 bool值

        - 参数2：警告信息，它通常就是一段字符串，在违反断言（表达式为false）时提示该信息

static_assert的参数分为两部分：一个是条件，另一个是错误消息。

🦝① 条件是一个布尔式，用于检查编译时条件是否满足

🦝② 错误消息是一个字符串，用于描述不满足条件的情况

static_assert(condition, message);

例如：

static_assert(sizeof(int) < sizeof(unsigned int), "int is not smaller than unsigned int");

在这个例子中，我们使用了静态断言来检查int的大小是否小于unsigned int的大小，如果不成立，将输出错误消息 "int is not smaller than unsigned int"。

在C++11中，您可以使用static_assert来检查编译时条件是否满足。static_assert声明了一个静态断言，它将在编译时检查给定的条件是否成立。如果条件不成立，将引发编译时错误。

以下是一个使用static_assert检查整数类型大小的示例：

【例子1】

#include <iostream>
#include <type_traits>

template <typename T>
void print_size() {
   std::cout << "Size of " << typeid(T).name() << ": " << sizeof(T) << std::endl;
}

int main() {
   print_size<int>();
   print_size<unsigned int>();
   print_size<long long>();

   static_assert(sizeof(int) < sizeof(unsigned int), "int is not smaller than unsigned int");

   return 0;
}

在这个例子中，我们定义了一个名为print_size的模板函数，它接受一个类型参数T。在main函数中，我们调用print_size来打印类型int，unsigned int和long long的大小。然后，我们使用static_assert来检查int的大小是否小于unsigned int的大小，如果不成立，将引发编译时错误。

静态断言表达式的结果是一个布尔值。如果表达式为真，那么程序将继续正常编译和运行。如果表达式为假，那么程序将因为断言失败而终止。因此，静态断言表达式应该确保编译时条件成立，以便正确编译程序。

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // static_assert(sizeof(long) == 4, "错误, 不是32位平台"); // error: static assertion failed: 错误, 不是32位平台
    static_assert(sizeof(long) == 8, "错误, 不是32位平台");
    cout << "64bit Linux 指针大小: " << sizeof(char*) << endl;
    cout << "64bit Linux long 大小: " << sizeof(long) <<endl;
    return 0;
}

在64位的Linux操作系统下，运行这个程序。如果static_assert的条件是sizeof(long) == 4，那么会编译的时候会出现如下错误：

如果static_assert的条件是sizeof(long) == 8，那么编译不会出错

64bit Linux 指针大小: 8
64bit Linux long 大小: 8

🦥静态断言与断言的区别：

🦝① assert是一个运行时断言，只有在程序运行时才能起作用。也就是说不运行程序就无法得知某些条件是否是成立的。

🦝② 静态断言的表达式是在编译阶段进行检测

【注意点】

🦝① 由于静态断言的表达式是在编译阶段进行检测，所以在它的表达式中不能出现变量，也就是说这个表达式必须是常量表达式。

🦝② 静态断言的条件不能包含函数调用、成员访问或其他运行时操作，因为这些操作只能在运行时执行，而静态断言是在编译时检查条件。