编译阶段能做什么：属性和静态断言

“编译阶段”的目标是生成计算机可识别的机器码。

编译是预处理之后的阶段，它的输入是（经过预处理的）C++ 源码，输出是二进制可执行文件（也可能是汇编文件、动态库或者静态库）。这个处理动作就是由编译器来执行的。

有没有用来控制编译器的“编译指令”呢？如果有这么一个东西，让程序员来手动指示编译器这里该如何做、那里该如何做，就有可能会生成更高效的代码。

到了 C++11，标准委员会终于认识到了“编译指令”的好处，于是就把“民间”用法升级为“官方版本”，起了个正式的名字叫“属性”。你可以把它理解为给变量、函数、类等“贴”上一个编译阶段的“标签”，方便编译器识别处理。
“属性”没有新增关键字，而是用两对方括号的形式“[[…]]”，方括号的中间就是属性标签，注意属性的编写规范，作用范围。

[[noreturn]]              // 属性标签
int func(bool flag)       // 函数绝不会返回任何值
{
    throw std::runtime_error("XXX");
}

 //  声明变量暂不使用，不是错误
[[gnu::unused]]     
int nouse;  

 // C++14 or later
// 当然，程序还是能够正常编译的，但这种强制的警告形式会“提醒”用户旧接口已经被废弃了，应该尽快迁移到新接口。
[[deprecated("deadline:2020-12-31")]]     
int old_func();

下面我就列出几个比较有用的（全部属性可参考GCC 文档），GCC 的属性都在 “gnu::” 里。

• deprecated：与 C++14 相同，但可以用在 C++11 里。

• unused：用于变量、类型、函数等，表示虽然暂时不用，但最好保留着，因为将来可能会用。

• constructor：函数会在 main() 函数之前执行，效果有点像是全局对象的构造函数。

• destructor：函数会在 main() 函数结束之后执行，有点像是全局对象的析构函数。

• always_inline：要求编译器强制内联函数，作用比 inline 关键字更强。

• hot：标记“热点”函数，要求编译器更积极地优化。

静态断言（static_assert）

static_assert 可以在编译阶段定义各种前置条件，充分利用 C++ 静态类型语言的优势，让编译器执行各种检查，避免把隐患带到运行阶段。

“静态断言”，static_assert （它是一个关键字），而不是宏。因为它只在编译时生效，运行阶段看不见，所以是“静态”的。它是编译阶段里检测各种条件的“断言”，编译器看到 static_assert 也会计算表达式的值，如果值是 false，就会报错，导致编译失败。

static_assert(
  sizeof(long) >= 8, "must run on x64");
  
static_assert(
  sizeof(int)  == 4, "int must be 32bit");

//下面的代码想检查空指针，由于变量只能在运行阶段出现，而在编译阶段不存在，所以静态断言无法处理。
char* p = nullptr;
static_assert(p == nullptr, "some error.");  // 错误用法

在泛型编程的时候，怎么检查模板类型呢？比如说，断言是整数而不是浮点数、断言是指针而不是引用、断言类型可拷贝可移动等等？

想要更好地发挥静态断言的威力，还要配合标准库里的“type_traits”，它提供了对应这些概念的各种编译期“函数”。

// 假设 T 是一个模板参数，即 template<typename T>
static_assert(
  is_integral<T>::value, "int");

static_assert(
  is_pointer<T>::value, "ptr");

static_assert(
  is_default_constructible<T>::value, "constructible");