编译时断言以确定指针是否为数组

Question

目前，我有以下代码块来进行安全的字符串复制（有效）：

#define STRCPY(dst, src) do { assert(((void*)(dst)) == ((void*) & (dst))); \
                              strlcpy(dst, src, sizeof(dst)); } while (0)

所以它接受这样的构造：

const char *src = "hello";
char dest[5];
STRCPY(dest, src); //hell

并否认以下内容：

void (char *dst) {
    STRCPY(dst, "heaven"); //unknown size of dst
}

问题是代码块创建了断言。有没有办法对编译时间执行此检查？

所以我希望在编译时出现错误（如 creating an array with negative size），而不是尽可能让代码崩溃。

Answer 1

如果你想检查它，我能想到的唯一方法是：

assert((sizeof(dst)) != (sizeof(void*)));

但只有当数组的大小与 OPs 系统上的指针大小不同时它才有效

Answer 2

我发现我的 post 因重复而关闭了一段时间，并遵循 the link 提到的。该解决方案仅适用于 GCC，但对我来说很好，因为我也有基于 GCC 的夜间构建。所以代码的预稿是：

#if defined(__GNUC__)
#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))
#define __same_type(a, b) __builtin_types_compatible_p(typeof(a), typeof(b))
#define __must_be_array(a) BUILD_BUG_ON_ZERO(__same_type((a), &(a)[0]))
#define STRCPY(dst,src) do{__must_be_array(dst);strlcpy(dst, src, sizeof(dst));}while(0)
#else
#define STRCPY(dst,src) do{strlcpy(dst, src, sizeof(dst));}while(0)
#endif

Answer 3

如果标准 C 可用，那么您可以这样做：

#define STRCPY(dst, src)                                        \
  _Generic(&(dst),                                              \
           char(*)[sizeof(dst)]: strlcpy(dst,src,sizeof(dst)) )

解释：

您不能在数组类型上使用 _Generic 表达式，因为它不是不受 "array decay" 规则约束的特殊情况之一 (C17 6.3.2.1 §3) .因此，在我的示例中简单地使用 _Generic((dst), ...，当计算表达式时，dst 最终会变成 char*，然后我们将丢失其原始类型的信息。

但是如果我们使用 & 获取数组的地址，我们确实利用了其中一种特殊情况，并且不会发生数组衰减。相反，我们最终得到一个数组指针，这意味着 _Generic 将必须检查预期类型和大小的数组指针：char(*)[sizeof(dst)].

作为一个 side-note/safety 问题，我从不使用 do-while(0) 宏并阻止它们，但那是另一回事了。

Answer 4

对于 dst 是否为数组的编译时断言，如果 C11 可用，我会使用@Lundin 解决方案（或 _Static_assert）。

否则，我会使用以下内容：

#define BUILD_BUG_ON_NON_ARRAY_TYPE(e) (sizeof(struct { int:-!!(((void*)(e)) != ((void*) & (e))); }))

这基本上采用你的编译时评估表达式 ((void*)(dst)) == ((void*) & (dst)) 但不是在运行时间使用它 assert 只是以编译时断言方式使用它。

所以，总的来说，我会将您的宏更改为：

#define STRCPY(dst, src) do { BUILD_BUG_ON_NON_ARRAY_TYPE(dst); \
                              strlcpy(dst, src, sizeof(dst)); } while (0)

编译时断言以确定指针是否为数组

Compile-time assertion to determine if pointer is an array

c

assertion