如何用static_assert在编译期检查类可变参数大小一致？

你的代码存在两个核心问题：

1. 静态成员arg_reference_size无法在constexpr函数中完成赋值并用于编译期检查——静态变量的初始化/赋值属于运行期逻辑，而static_assert要求表达式必须是编译期常量表达式。
2. 负责初始化参考大小的check_args_size函数从未被调用，size_is_equal一开始就使用未初始化的arg_reference_size，逻辑完全失效。

下面给出两种可行的实现方案：

方案一：递归模板特化（兼容C++11及以上） #

这种方式不需要依赖额外标准库头文件，通过递归模板逐次检查相邻参数的大小是否一致：

#include <cstddef>

// 空参数包或单个参数时，默认返回true
template<typename... Args>
constexpr bool all_same_size() {
    return true;
}

// 多参数时：检查前两个参数大小相同，再递归检查剩余参数
template<typename First, typename Second, typename... Rest>
constexpr bool all_same_size() {
    return sizeof(First) == sizeof(Second) && all_same_size<Second, Rest...>();
}

template<typename... Args>
class MyClass {
    static_assert(all_same_size<Args...>(), "所有模板参数的大小必须一致");
};

// 测试示例
int main() {
    MyClass<int, int, long> err; // 编译报错：long与int大小不同
    MyClass<char, unsigned char, signed char> ok; // 编译通过，三者大小均为1
}

方案二：C++17折叠表达式（简洁高效） #

利用C++17引入的折叠表达式，用一行代码完成所有参数与第一个参数的大小对比，代码更简洁：

#include <cstddef>
#include <tuple>
#include <type_traits>

template<typename... Args>
class MyClass {
    // 处理空参数包的情况，避免tuple_element访问越界
    static_assert(sizeof...(Args) == 0 || 
                  (... && (sizeof(Args) == sizeof(std::tuple_element_t<0, std::tuple<Args...>>))),
                  "所有模板参数的大小必须一致");
};

// 测试示例
int main() {
    MyClass<int, int, long> err; // 编译报错
    MyClass<double, double, double> ok; // 编译通过
}

这里用std::tuple_element_t取出第一个参数的类型，再通过折叠表达式(... && 条件)对所有参数逐一检查。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sustrak