static_assert是C++编译期断言机制，用于在编译时验证常量表达式，若条件不成立则报错中断编译。其语法为static_assert(常量表达式)或static_assert(常量表达式, "提示信息")，支持自定义错误消息。常用于检查类型大小如static_assert(sizeof(int)==4,"int must be 4 bytes")、模板中类型约束如要求T为整型、以及验证constexpr函数计算结果。从C++11引入以来广泛支持，C++17起错误消息变为可选。它在泛型编程中提升代码安全性和可维护性，帮助开发者尽早发现错误。
在C++中，static_assert 是一种编译期断言机制，用于在编译阶段检查条件是否成立。如果条件不满足，编译器会报错并中断编译。这在模板编程、类型约束和常量表达式验证中非常有用。
基本语法
static_assert 的语法有两种形式：
- static_assert(常量表达式);
- static_assert(常量表达式, "提示信息");
第一个参数必须是编译期可求值的常量表达式（如 constexpr 表达式或字面量）。如果表达式为 false，编译失败；为 true 则无影响。第二个参数是可选的字符串字面量，用于描述错误原因。
常见使用场景
1. 检查类型大小
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确保某个类型的大小符合预期：
static_assert(sizeof(int) == 4, "int must be 4 bytes"); static_assert(sizeof(void*) >= 8, "pointer size should be at least 8 bytes");
2. 模板中的类型约束
在模板代码中限制传入的类型：
templatevoid process(T value) { static_assert(std::is_integral_v , "T must be an integral type"); // ... }
如果调用 process("hello")，编译器会在实例化时触发断言失败，并显示错误信息。
3. 验证常量表达式
检查编译期计算结果是否合理：
constexpr int factorial(int n) {
return n <= 1 ? 1 : n * factorial(n - 1);
}
static_assert(factorial(5) == 120, "factorial(5) should be 120");
与运行时断言的区别
assert 是运行时断言，定义在 NDEBUG 未定义时）。而 static_assert 完全在编译期执行，不产生运行时开销，且无法被关闭。它依赖于常量表达式，因此不能用于变量值的判断。
例如以下代码无法通过 static_assert 实现：
int x = getValue(); // 错误：x 不是常量表达式 // static_assert(x > 0, "x must be positive");
这种情况仍需使用 assert(x > 0);。
C++标准支持情况
static_assert 自 C++11 起引入，所有现代编译器都支持。从 C++17 开始，第二个消息参数变为可选，即可以写成：
static_assert(sizeof(char) == 1); // C++17 起合法
基本上就这些。合理使用 static_assert 能显著提升代码的安全性和可维护性，尤其是在泛型编程中帮助开发者及早发现问题。
