在编译时检查字符串字面量的长度

Question

我希望在编译时检查我的字符串文字的长度。目前我正在考虑以下结构，但无法完成它：

我想要在编译时检查字符串文字的长度。目前我在考虑下面的结构，但是无法完成它：

#define STR(s) (sizeof(s) < 10 ? s : /* somehow perform static_assert */)

void foo(const char* s) {}
int main() { 
    foo(STR("abc")); // foo("abc")
    foo(STR("abcabcabcabc")); // compile time error: "String exceeds 10 bytes!"
}

- user8044236

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你想要这个吗：#define STR(s) (strlen(s) < 10 ? s : nullptr)？那么在foo函数内部检查“空值”... - Ruks

为什么会导致编译时错误？ - StoryTeller - Unslander Monica

@StoryTeller 哦，那只在代码的注释中描述了，其他地方没有，我明白了... - Ruks

@Ruks 还有标题和第一句话。 - molbdnilo

你可以将字符串字面量声明为 const char 数组，然后使用 sizeof() -1。 - Thomas Matthews

Answer 1

这里讲的是C++，与宏相比，有更好的选择。模板可以给你想要的精确语义。

template<std::size_t N>
constexpr auto& STR(char const (&s)[N]) {
    static_assert(N < 10, "String exceeds 10 bytes!");
    // < 11 if you meant 10 characters. There is a trailing `\0`
    // in every literal, even if we don't explicitly specify it
    return s;
}

数组引用参数将绑定到字符串字面值，而不是指针（可能会导致宏错误），推断它们的大小，并在函数体中执行检查。然后，如果一切都符合要求，它将返回未更改的引用，甚至允许继续重载解析。

- StoryTeller - Unslander Monica

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@Ruks - 关于 C++ 和 C 标签的普遍共识是，除非另有说明，否则我们假定使用最新的标准。而且现在已经是2018年了，除非OP要求，否则不再需要添加C++1z免责声明。 - StoryTeller - Unslander Monica

至于“不起作用”，除了constexpr之外，其他所有东西都只是C++03可以执行或模拟的便利功能。 - StoryTeller - Unslander Monica

Answer 2

我会补充@StoryTeller - Unslander Monica的优秀答案， 如果你需要（像我一样）传递一个字符串的最大长度参数，你可以扩展实现使其更通用：

template<const int MAX_LEN, std::size_t N>
constexpr auto& STR(char const (&s)[N]) 
{
    static_assert(N < MAX_LEN, "String overflow!");
    return s;
}

如果您需要多个已知长度，可以使用模板特化：

template<std::size_t N>
constexpr auto & STR16(char const (&s)[N])
{
    return STR<16>(s);
}

第一个函数可以是通用版本，而第二个函数可以访问项目中的常量。

- joepol