[CPP] static_assert

기존의 C++에 존재하는 assertion을 발생하는 키워드는 #error 전처리기와 assert 메크로를 통해 발생시킬 수 있습니다.

 

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Assert

동적으로 배열을 할당 할 때 배열 사이즈는 양수이여야 하기 때문에 이를 assert를 통해서 검증할 수 있습니다.

#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;

void foo (int age)
{
  // assert를 이용한 유효성 확인
  assert(age > 50);

  int* p = new int[age];
}

int main(int argc, char* argv[])
{
  foo(26);
  return 0;
}

 

위와 같이 assert를 이용한다면 오류가 발생하면 개발자에게 프로그램이 다양한 정보(Call Stack, 발생 위치 등)를 알려주어 유효성을 쉽게 검증 할 수 있도록 도와준다.

 

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error

#if !defined(__cplusplus)
#error C++ compiler required.
#endif

전처리기가 전처리 지시자인 #error를 만나면 컴파일 오류를 발생시키며 뒤에 나오는 C++ compiler required 라는 문자열을 화면에 출력합니다.

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단점

위의 assertion을 발생시키는 assert메크로와 #error 전처리 지시자는 단점이 존재합니다.

assert의 경우 런타임에 비교를 수행하기에 성능의 하락을 불러올 수 있다는 점과 

#error의 경우 컴파일 시간에 처리가 가능하나 템플릿이 구체화 되기 전에 수행되므로 C++에서는 적절하지 않습니다.

 

#error가 왜 적절하지 않냐면 C++ 빌드 process를 간단한게 생각해보면 

1. 전처리 : 문자해석, 전처리 토큰 분리, 전처리 실행 ... etc...

2. 컴파일 : 해석 유닛 생성(TU), 인스턴스 유닛 생성(IU) -> 이곳에서 TU를 분석해서 필요로 하는 템플릿 인스턴스들을 확인합니다. 템플릿들의 정의 위치가 확인이 되면 해당 템플릿들의 인스턴스화가 진행됩니다.

3. 링킹 => 목적파일

4. 실행파일

c++빌드과정이 위와 같기 때문에 #error를 템플릿과 쓸 수가 없습니다.

 

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static_assert

위의 문제들때문에 c++11에 static_assert가 등장하였습니다. 

이는 컴파일 타임에 소프트웨어 assertion을 위해서 추가된 문법입니다.

작성된 상수 표현식이 false인 경우 컴파일러는 메세지를 출력하고 C2338에러를 출력합니다. true인경우 아무것도 하지 않습니다.

static_assert( constant-expression, string-literal );
static_assert( constant-expression ); // Visual Studio 2017 and later

 

UE의 PawnComponent의 GetPawnChecked라는 함수가 있는데 GetOwner호출한뒤 CastChecked로 캐스팅하여 확인후 반환하는 함수입니다.

template <class T>
T* GetPawnChecked() const
{
	static_assert(TPointerIsConvertibleFromTo<T, APawn>::Value, "'T' template parameter to GetPawnChecked must be derived from APawn");
	return CastChecked<T>(GetOwner());
}

 

상수 표현식은 "TPointerIsConvertibleFromTo<T, APawn>::Value"가 되며 이는 Tests if a From* is convertible to a To* 를 확인합니다. 여기서 Value는 bool값입니다.

 

따라서 ::Value가 false라면 뒤의 문자열을 출력하고 true라면 아무것도 하지 않습니다.

 

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https://modoocode.com/319

씹어먹는 C++ - <20 - 1. 코드 부터 실행 파일 까지 - 전체적인 개요>

https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/API/Runtime/Core/Templates/TPointerIsConvertibleFromTo/

TPointerIsConvertibleFromTo

https://dydtjr1128.github.io/cpp/2019/06/03/Cpp-static_assert.html

C++ static_assert란? - dydtjr1128's Blog