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static_assert（C11/C23） ​

静态断言 (Static assertion) 用于在编译期检查一个条件；若条件不成立，则产生编译错误。

它常用于：

  1. 检查类型大小/对齐是否满足约束；
  2. 检查宏配置是否互相冲突；
  3. 作为“代码级别的约束文档”，把恒定约束写死在编译期。

1. 语法与版本 ​

1.1 C11：_Static_assert ​

C11 引入 _Static_assert：

c
_Static_assert(expression, message);

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

其中 expression 必须是整数常量表达式；message 必须是字符串字面量。

1.2 C23：static_assert ​

C23 引入 static_assert，与 _Static_assert 等效，并且允许省略 message：

c
static_assert(expression, "message");
static_assert(expression);

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

同时，_Static_assert 在 C23 中成为保留的兼容拼写（已被弃用但仍可用）。

头文件

在 C23 之前，<assert.h> 曾提供 static_assert 作为便捷宏；C23 起 static_assert 是关键字，不再由 <assert.h> 提供。

2. 示例 ​

c
#include <stddef.h>
#include <stdalign.h>

static_assert(sizeof(int) >= 4, "int must be at least 32-bit");
static_assert(alignof(max_align_t) >= alignof(double));

int main(void) {
    return 0;
}

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

3. 约束应贴近声明点 ​

静态断言最有价值的用法是“贴着被约束对象放置”。例如某个结构体要和外部二进制协议对齐，就把 static_assert(sizeof(...)) 放在该类型定义附近；某个配置宏必须满足范围，就把断言放在配置头中。这样读者在阅读声明时就能同时看到约束，不需要跨文件反向推理。

c
#include <stddef.h>

struct header {
    unsigned short tag;
    unsigned short len;
};

static_assert(sizeof(struct header) == 4, "header layout mismatch");

运行结果：该代码块主要用于语法或结构说明，单独运行通常无终端输出。

4. 与 #error 的分工 ​

#error 属于预处理阶段，适合检查“宏是否定义、配置组合是否合法”；static_assert 属于语言语义阶段，适合检查“类型大小、对齐、常量表达式关系是否满足约束”。把这两层分开使用，诊断信息会更聚焦，也更容易维护。

5. 习题 ​

  1. 为你项目里的一个结构体写 static_assert：约束 sizeof 与 alignof；并解释约束的依据是什么。
  2. 写一个“配置检查”示例：当两个宏同时被定义时触发 static_assert(0, "...")。
  3. 解释：为什么 static_assert 的条件必须是“整数常量表达式”？它为什么不能检查运行期条件？