在C++中,各种数值类型的转化是C++编译过程中警告的主要来源,但是,很多时候,我们需要使用各种数值类型,例如我们用数组的某一位表示大小为对应序号的值,这种情况下,经常会涉及多种数值类型。根据C++ Programming Language中的建议,在数值类型转换时,使用narrow_cast来实现运行时安全,这里给出C++14版本的实现。

// there is no implicit conversion from Source to Target
template <typename Target, typename Source,
typename = std::enable_if_t<
!std::is_same<std::common_type_t<Target, Source>, std::decay_t<Target>>::value>>
inline Target narrow_cast(Source v)
{
static_assert(!std::is_reference<Target>::value, "The target couldn't be reference");
static_assert(std::is_arithmetic<Source>::value, "The parameter of narrow_cast should be arithmetic");
static_assert(std::is_arithmetic<Target>::value, "The return value of narrow_cast should be arithmetic"); // using Target_U = std::remove_reference_t<Target>;
// using Source_U = std::remove_reference_t<Source>; auto r = static_cast<Target>(v);
if (static_cast<Source>(r) != v)
throw std::runtime_error("narrow_cast<>() failed");
return r;
} // there is implicit conversion from Source to Target
template <typename Target, typename Source,
typename = std::enable_if_t<
std::is_same<std::common_type_t<Target, Source>, std::decay_t<Target>>::value>>
inline constexpr std::remove_reference_t<Source> narrow_cast(Source v)
{
static_assert(!std::is_reference<Target>::value, "The target couldn't be reference");
static_assert(std::is_arithmetic<Source>::value, "The parameter of narrow_cast should be arithmetic");
static_assert(std::is_arithmetic<Target>::value, "The return value of narrow_cast should be arithmetic"); return static_cast<Target>(v);
}

下面给出,使用Catch写的简单测试用例:

#define CATCH_CONFIG_MAIN
#include "catch.hpp"
#include <cmath> TEST_CASE("Test narrow_cast", "[narrow_cast]")
{
int i = ;
long long j = ;
long long& k = j;
REQUIRE(narrow_cast<long>(k) == );
REQUIRE(narrow_cast<long>(i) == );
long long very_big = pow(, );
bool exception = false;
try
{
narrow_cast<long>(very_big) == very_big;
}
catch (const std::runtime_error& error)
{
exception = true;
}
REQUIRE(exception);
//REQUIRE(narrow_cast<long&>(k) == 15);
//REQUIRE(narrow_cast<long&>(i) == 10);
}

测试可知,在转化的类型可以容纳时,narrow_cast可以正常运行,如果narrow_cast转化后的值与原值不同时,会抛出runtime_error的异常。

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