面试题：C++中#error标识在代码审查里如何发现基础类型不匹配问题

Question

假设在一个C++项目中，有代码片段用于处理不同类型数据的运算，在代码审查时，如何利用#error标识来快速发现因基础数据类型不匹配可能导致的错误？请举例说明。

Answer 1

在C++中，#error 指令用于在编译时生成错误信息。当预处理器遇到 #error 指令时，它会停止编译并显示指定的错误信息。

假设我们有一个模板函数来处理不同类型数据的加法运算，但我们希望确保传入的类型是数值类型，以避免因基础数据类型不匹配导致错误。可以使用 #error 结合模板特化和类型特征（type traits）来实现这一点。

以下是一个示例：

#include <type_traits>

// 通用模板函数声明
template<typename T1, typename T2>
auto add(T1 a, T2 b) -> decltype(a + b);

// 模板特化，检查T1和T2是否为数值类型
template<typename T1, typename T2>
typename std::enable_if<std::is_arithmetic<T1>::value && std::is_arithmetic<T2>::value, decltype(T1() + T2())>::type
add(T1 a, T2 b) {
    return a + b;
}

// 处理非数值类型的情况，使用#error
template<typename T1, typename T2>
typename std::enable_if<!(std::is_arithmetic<T1>::value && std::is_arithmetic<T2>::value), decltype(T1() + T2())>::type
add(T1 a, T2 b) {
    #error "Both types must be arithmetic for addition"
    return decltype(T1() + T2())();
}

int main() {
    int a = 5;
    double b = 3.5;
    add(a, b); // 正确，int和double都是数值类型

    // 假设我们有一个自定义结构体
    struct MyStruct {};
    MyStruct s1, s2;
    // add(s1, s2); // 编译错误，MyStruct不是数值类型，会触发#error
    return 0;
}

在上述代码中：

1. 我们定义了一个通用的 add 模板函数声明。
2. 然后使用 std::enable_if 和 std::is_arithmetic 来检查 T1 和 T2 是否为数值类型。如果是，就使用正常的加法实现。
3. 如果 T1 或 T2 不是数值类型，就使用 #error 指令在编译时抛出错误信息 "Both types must be arithmetic for addition"。

这样，在代码审查时，如果有人尝试对非数值类型调用 add 函数，编译就会失败并显示明确的错误信息，从而快速发现因基础数据类型不匹配可能导致的错误。