摘要

能够在编译时做的事情，就不要推迟到运行时：编写代码时，应该在编译期间使用编译器检查不变式（invariant）[1]，而不应该在运行时再进行检查。运行时检查取决于控制流和数据的具体情况，这意味着很难知道检查是否彻底。相比而言，编译时检查与控制流和数据无关，一般情况下能够获得更高的可信度。

讨论

C++语言为我们提供了许多机会，能够通过将错误检查推迟到编译时而“加速”这一过程。充分利用这些静态检查功能，可以带来下列好处：

l 静态检查与数据和控制流无关：静态检查能够提供独立于程序输入和执行流程的保证。相反，要确保运行时检查足够可靠，需要使用对所有输入都具有代表性的用例进行测试。即使对于最简单的系统而言这也是一件令人生畏的工作。

l 静态表示的模型更加可靠：通常，如果程序较少地依赖于运行时检查，而更多地依赖于编译时检查，就说明它的设计比较出色，因为程序所创建的模型能够正确地使用C++的类型系统来表达。这种情况下，你和编译器将成为伙伴，对程序的不变式有着一致的看法；而运行时检查则经常只是在检查能够静态进行，但是无法精确地在语言中表达的情况下，作为一种应变手段而已。

l 静态检查不会带来运行时开销：用静态检查替换动态检查，所生成的可执行文件会更快，而且不会影响正确性。

C++最强大的静态检查工具之一，就是其自身的静态类型检查。在类型应该如何检查这一问题上，各种语言分成了静态（C++，Java，ML，Haskell）和动态（Smalltalk，Ruby，Python，Lisp）两大阵营，争论仍在继续而且依旧激烈。总体而言，这个问题并无定论，支持两种检查方式的语言和开发风格据说都取得了良好的效果。静态检查阵营辩称，采取静态检查可以很容易地省去一大类运行时的错误处理，从而使程序更加牢固。另一方面，动态检查阵营则说，编译器只能检查

出一部分潜在的错误，所以，既然反正无论如何都要写单元测试，那么根本就无需劳神费心地进行静态检查，这样还能拥有一个宽松的编程环境。

有一件事情是肯定的：在静态类型语言C++的环境中（其中提供了强大的静态检查，而对自动运行时检查的支持则很少），程序员肯定应该尽可能地使用能带来优势的类型系统（另见第90条至第100条）。同时，对于与数据和控制流有关的检查（如数组边界检查或者输入数据验证）来说，使用运行时检查也是明智的选择（见第70条和第71条）。

示例

有些情况下，可以用编译时检查代替运行时检查。

例1 编译时布尔条件。如果测试的是编译时布尔条件，比如sizeof(int) >= 8，那么可以使用静态断言取代运行时测试（但另见第91条）。

例2 编译时多态。定义泛型函数或者类型时，考虑用编译时多态（模板）代替运行时多态（虚拟函数）。前者产生的代码能够更好地进行静态检查（另见第64条）。

例3 枚举。在需要表示符号常量或受限整数值时考虑定义enum（或者定义完整的类型，这样更好）。

例4　向下强制（downcast）。如果经常使用dynamic_cast（或者更糟糕地，使用无检查的static_cast）执行向下强制，则可能说明基类提供的功能太少了。此时可以考虑重新设计接口，使程序能够用基类表示计算。