如何使用可选的格式化消息实现符合标准的断言宏?

人们需要真正最大限度地使用预处理器，以便将没有额外的参数与它们存在的情况区分开来。但是使用Boost.PP可以做到这一点：

#include <boost/preprocessor/variadic/size.hpp>
#include <boost/preprocessor/arithmetic/sub.hpp>
#include <boost/preprocessor/logical/bool.hpp>
#include <boost/preprocessor/cat.hpp>

#define MyAssert(...) BOOST_PP_CAT(MY_ASSERT,BOOST_PP_BOOL(BOOST_PP_SUB(BOOST_PP_VARIADIC_SIZE(__VA_ARGS__), 1)))(__VA_ARGS__)
#define MY_ASSERT0(expr) MY_ASSERT1(expr,)
#define MY_ASSERT1(expression, ...)                                    
do {                                                               
if(!(expression))                                              
{                                                              
std::printf("Assertion error: " #expression " | " __VA_ARGS__); 
std::abort();                                              
}                                                              
} while(0)

MyAssert必须接受至少一个参数(标准)。然后我们计算参数，减去一个，然后转到布尔值(0 或 1)。这个 0 或 1 连接到令牌MY_ASSERT形成一个宏名称，我们继续将参数转发到该宏名称。

MY_ASSERT1(带参数)是您的原始宏。MY_ASSERT0用MY_ASSERT1(expr,)替换自身，尾随逗号表示我们传递另一个参数(从而满足一个额外参数的要求)，但它是一个空的标记序列，所以它什么也不做。

您可以现场观看。

由于我们已经进入了这个兔子洞，如果不想拉进 Boost.PP，上面可以通过通常的参数计数技巧来完成，稍微调整一下。首先，我们必须决定我们允许的参数的最大限制。我选择了20个，你可以选择更多。我们需要典型的CONCAT宏，这里需要这个宏：

#define HAS_ARGS(...) HAS_ARGS_(__VA_ARGS__,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,)
#define HAS_ARGS_(a1,a2,a3,a4,a5,b1,b2,b3,b4,b5,c1,c2,c3,c4,c5,d1,d2,d3,d4,d5,e, N, ...) N

这是争论计数，但有一个转折。当__VA_ARGS__是单个参数(没有额外的参数)时，N解析为 0。否则，它解析为 1。表达式后最多可以有 20 个额外的参数，其中任意数量的参数将解析为相同的 1。现在我们只需将其插入之前使用boost的同一位置：

#define MyAssert(...) CONCAT(MY_ASSERT, HAS_ARGS(__VA_ARGS__))(__VA_ARGS__)

你可以在这里修补它

我有一个我并不特别自豪的解决方案。

我们可以通过以下方式以纯形式和字符串形式获取第一个参数：

#define VA_ARGS_HEAD(N, ...) N
#define VA_ARGS_HEAD_STR(N, ...) #N

请注意，在使用中，为了不收到警告，您应该执行VA_ARGS_HEAD(__VA_ARGS__, )(使用额外的,)，以便VA_ARGS_HEAD永远不会与单个参数一起使用(取自StoryTeller的答案的技巧)。

我们定义以下帮助程序函数：

#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
inline int assertionMessage(bool, const char *fmt, ...)
{
int r;
va_list ap;
va_start(ap, fmt);
r = vprintf(fmt, ap);
va_end(ap);
return r;
}

当断言具有格式字符串时，该函数将按原样处理__VA_ARGS__，但是当bool是唯一的参数时，我们缺少格式字符串。这就是为什么我们在调用它时会在__VA_ARGS__之后添加另一个空字符串：

#define MyAssert(...)                                                          
do {                                                                       
if(!(VA_ARGS_HEAD(__VA_ARGS__, )))                                     
{                                                                      
printf("Assertion error: %s | ", VA_ARGS_HEAD_STR(__VA_ARGS__, )); 
assertionMessage(__VA_ARGS__, "");                                 
abort();                                                           
}                                                                      
} while(0)

请注意，assertionMessage的名称中没有printf。这是有意为之的，旨在避免编译器使用额外的""参数为其调用发出与格式字符串相关的警告。这样做的缺点是，当它们有用时，我们不会收到与格式字符串相关的警告。

基本的解决方案是在 cerr 上使用<<：

#define MyAssert(expression, msg)                                  
do {                                                               
if(!(expression))                                              
{                                                              
std::cerr << msg;                                          
abort();                                                   
}                                                              
} while(0)

此解决方案使用C++流，因此您可以根据需要设置输出格式。实际上，这是我用来避免临时使用的 C++17 解决方案的简化(人们倾向于使用此解决方案+而不是<<，从而触发一些效率警告)。

然后像这样使用它：

MyAssert(true, "message " << variable << " units");

我认为这里的可选性是假的，因为您正在输出"断言错误："，这意味着您期望一条消息。