合約斷言 (自 C++26 起)
合約斷言允許程式設計師指定程式在執行過程中，於特定點預期應成立的狀態屬性。
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[編輯] 說明
合約斷言由 函式合約限定符 與 contract_assert 陳述式引入。每個合約斷言都有一個謂詞 (predicate)，它是一個型別為 bool 的運算式。
[編輯] 評估合約斷言
合約斷言的評估會使用以下其中一種評估語義：
| 評估語義 | 是否為檢查語義 | 是否為終止語義 |
|---|---|---|
| ignore | ||
| observe (觀察) | 是 | |
| enforce (強制執行) | 是 | 是 |
| quick-enforce (快速強制執行) | 是 | 是 |
對於任何給定的合約斷言評估，使用哪種評估語義是由實作定義的。對於同一合約斷言的不同評估，評估語義可能有所不同，包含常數評估期間的評估。
若使用「ignore (忽略)」語義，合約斷言的評估不產生任何效果。
若使用檢查語義，合約斷言的評估 E 會確定謂詞的值。謂詞是否被評估是不明確的。如果滿足以下任一條件，則會發生合約違規：
- 評估該謂詞所得的結果值為 false。
- 謂詞的評估因例外而退出。
- 謂詞的評估是在被明確常數評估 (manifestly constant-evaluated)的環境中進行，且該謂詞並非核心常數運算式。
存在一個發生在 E 之前的可觀察檢查點 (observable checkpoint) CP，使得任何其他發生在 A 之前的作業 OP，也都發生在 CP 之前。
int num = 0; void f() pre((num++, false)); f(); // Increment of “num” might not occur, even if a checking semantic is used
[編輯] 處理合約違規
如果合約違規發生在明確常數評估的環境中：
- 若評估語義為「observe」，則會產生診斷訊息。
- 若評估語義為終止語義，則程式格式錯誤 (ill-formed)。
如果合約違規發生在非明確常數評估的環境中：
- 若評估語義為「quick-enforce」，程式將被合約終止。
- 若評估語義為「enforce」或「observe」，合約違規處理常式將被呼叫，並傳入一個參照至型別為 const std::contracts::contract_violation 之物件 obj 的左值，該物件包含有關合約違規的資訊。
- obj 的儲存空間以未指定的方式分配，但不會呼叫任何全域分配函式。
- obj 的生命週期持續到合約違規處理常式呼叫結束為止。
[編輯] 合約終止程式
當程式被合約終止時，（視環境而定）是否發生以下情況是由實作定義的：
- 呼叫 std::terminate，
- 呼叫 std::abort，或
- 執行終止（不再發生進一步的執行步驟）。
[編輯] 合約違規處理常式
程式的合約違規處理常式是一個名為 ::handle_contract_violation 的函式：
| void handle_contract_violation( std::contracts::contract_violation ); |
（C++26 起） （可選擇性加上 noexcept） |
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合約違規處理常式的定義，稱為預設合約違規處理常式，由實作（而非標準函式庫標頭檔）提供。
合約違規處理常式是否可以替換是由實作定義的。如果合約違規處理常式不可替換，則宣告一個替換函式是不合法的，且不需要診斷。
當合約違規處理常式正常返回時：
- 若評估語義為「observe」，控制流程在合約斷言評估點之後正常繼續。
- 若評估語義為「enforce」，程式將被合約終止。
存在一個發生在合約違規處理常式正常返回之後的可觀察檢查點 CP，使得任何其他在處理常式返回之後發生的作業 OP，也都發生在 CP 之後。
[編輯] 處理來自斷言的例外
如果合約違規是因為謂詞評估因例外而退出，且評估語義為「observe」或「enforce」，則合約違規處理常式會從該例外的隱式處理常式 (handler) 內被呼叫。
當合約違規處理常式正常返回時：
- 若評估語義為「observe」，該隱式處理常式將不再被視為活躍。
- 若評估語義為「enforce」，當合約終止發生時，該隱式處理常式仍保持活躍。
當前的例外可以在合約違規處理常式內，使用 std::current_exception() 進行檢查或重新拋出。
[編輯] 按順序評估
若要按順序評估合約斷言列表 R：
S，使得滿足以下所有條件：R的所有元素都在S中。R中的每個元素在S中可重複出現實作定義的次數。- 如果合約斷言
A在R中位於合約斷言B之前，則A的第一次出現必須在S中位於B的第一次出現之前。
void f(int i) { contract_assert(i > 0); // #1 contract_assert(i < 10); // #2 // valid sequence of evaluations: #1 #2 (no repeat) // valid sequence of evaluations: #1 #1 #2 #2 (repeat in sequence) // valid sequence of evaluations: #1 #2 #1 #2 (repeat alternatively) // valid sequence of evaluations: #1 #2 #2 #1 (second occurences can switch order) // invalid sequence of evaluations: #2 #1 (first occurences cannot switch) }
[編輯] 附註
可用的評估語義選擇之範圍與靈活性取決於實作，且不必允許所有四種評估語義作為選項。
當合約斷言具有會改變常數運算式產生的值之副作用時，若在不同的轉譯單元中為相同的合約斷言選擇了不同的評估語義，可能會導致違規單一定義規則 (ODR)。
constexpr int f(int i) { contract_assert((++const_cast<int&>(i), true)); return i; } inline void g() { int a[f(1)]; // size dependent on the evaluation semantic of contract_assert above }
如果評估謂詞所得的結果值為 true，則不會發生合約違規，且控制流程在合約斷言評估點之後正常繼續。
如果謂詞的評估是通過非局部跳轉 (non-local jumps) 或終止程式而退出，也不會發生合約違規。
C++ 標準建議，預設合約違規處理常式應產生診斷輸出，適當地格式化參數中最相關的內容（針對重複出現的觀察合約違規進行頻率限制），然後正常返回。
| 特性測試巨集 | 數值 | 標準 | 功能 |
|---|---|---|---|
__cpp_contracts |
202502L |
(C++26) | 合約 |
[編輯] 關鍵字
[編輯] 參見
contract_assert 陳述式 (C++26) |
在執行過程中驗證內部條件 |
| 函式合約限定符 (C++26) | 指定前置條件 (pre) 與後置條件 (post) |
