assert的用法

落日映苍穹つ 2022-09-18 13:52 127阅读 0赞

assert宏的原型定义在<assert.h>中，其作用是如果它的条件返回错误，则终止程序执行，原型定义：  
\#include <assert.h>  
void assert( int expression );

assert的作用是现计算表达式 expression ，如果其值为假（即为0），那么它先向stderr打印一条出错信息，  
然后通过调用 abort 来终止程序运行。

请看下面的程序清单badptr.c：  
\#include <stdio.h>  
\#include <assert.h>  
\#include <stdlib.h>

int main( void )  
\{  
FILE \*fp;  
  
fp = fopen( "test.txt", "w" );//以可写的方式打开一个文件，如果不存在就创建一个同名文件  
assert( fp ); //所以这里不会出错  
fclose( fp );  
  
fp = fopen( "noexitfile.txt", "r" );//以只读的方式打开一个文件，如果不存在就打开文件失败  
assert( fp ); //所以这里出错  
fclose( fp ); //程序永远都执行不到这里来

return 0;  
\}

\[root@localhost error\_process\]\# gcc badptr.c  
\[root@localhost error\_process\]\# ./a.out  
a.out: badptr.c:14: main: Assertion \`fp'' failed.  
已放弃

使用assert的缺点是，频繁的调用会极大的影响程序的性能，增加额外的开销。  
在调试结束后，可以通过在包含\#include <assert.h>的语句之前插入 \#define NDEBUG 来禁用assert调用，示例代码如下：  
\#include <stdio.h>  
\#define NDEBUG  
\#include <assert.h>

用法总结与注意事项：  
1)在函数开始处检验传入参数的合法性  
如:

int resetBufferSize(int nNewSize)  
\{  
//功能:改变缓冲区大小,  
//参数:nNewSize 缓冲区新长度  
//返回值:缓冲区当前长度  
//说明:保持原信息内容不变 nNewSize<=0表示清除缓冲区  
assert(nNewSize >= 0);  
assert(nNewSize <= MAX\_BUFFER\_SIZE);

...  
\}

2)每个assert只检验一个条件,因为同时检验多个条件时,如果断言失败,无法直观的判断是哪个条件失败

不好: assert(nOffset>=0 && nOffset+nSize<=m\_nInfomationSize);

好: assert(nOffset >= 0);  
assert(nOffset+nSize <= m\_nInfomationSize);

3)不能使用改变环境的语句,因为assert只在DEBUG个生效,如果这么做,会使用程序在真正运行时遇到问题  
错误: assert(i++ < 100)  
这是因为如果出错，比如在执行之前i=100,那么这条语句就不会执行，那么i++这条命令就没有执行。  
正确: assert(i < 100)  
i++;  
  
  
4)assert和后面的语句应空一行,以形成逻辑和视觉上的一致感

5)有的地方,assert不能代替条件过滤

摘自《高质量C/C++编程指南》Page 41-42...

程序一般分为Debug 版本和Release 版本，Debug 版本用于内部调试，Release 版本发行给用户使用。  
断言assert 是仅在Debug 版本起作用的宏，它用于检查“不应该”发生的情况。示例6-5 是一个内存复制函数。在运行过程中，如果assert 的参数为假，那么程序就会中止（一般地还会出现提示对话，说明在什么地方引发了assert）。

void \*memcpy(void \*pvTo, const void \*pvFrom, size\_t size)  
\{  
assert((pvTo != NULL) && (pvFrom != NULL)); // 使用断言  
byte \*pbTo = (byte \*) pvTo; // 防止改变pvTo 的地址  
byte \*pbFrom = (byte \*) pvFrom; // 防止改变pvFrom 的地址  
while(size -- > 0)  
\*pbTo ++ = \*pbFrom ++ ;  
return pvTo;  
\}  
示例6-5 复制不重叠的内存块

assert 不是一个仓促拼凑起来的宏。为了不在程序的Debug 版本和Release 版本引起差别，assert 不应该产生任何副作用。所以assert 不是函数，而是宏。程序员可以把assert看成一个在任何系统状态下都可以安全使用的无害测试手段。**如果程序在 assert 处终止了，并不是说含有该assert 的函数有错误，而是调用者出了差错，assert 可以帮助我们找到发生错误的原因。**

很少有比跟踪到程序的断言，却不知道该断言的作用更让人沮丧的事了。你化了很多时间，不是为了排除错误，而只是为了弄清楚这个错误到底是什么。有的时候，程序员偶尔还会设计出有错误的断言。所以如果搞不清楚断言检查的是什么，就很难判断错误是出现在程序中，还是出现在断言中。幸运的是这个问题很好解决，只要加上清晰的注释即可。这本是显而易见的事情，可是很少有程序员这样做。这好比一个人在森林里，看到树上钉着一块“危险”的大牌子。但危险到底是什么？树要倒？有废井？有野兽？除非告诉人们“危险”是什么，否则这个警告牌难以起到积极有效的作用。难以理解的断言常常被程序员忽略，甚至被删除。

【规则6-5-1】使用断言捕捉不应该发生的非法情况。不要混淆非法情况与错误情况之间的区别，后者是必然存在的并且是一定要作出处理的。  
【规则6-5-2】在函数的入口处，使用断言检查参数的有效性（合法性）。  
【建议6-5-1】在编写函数时，要进行反复的考查，并且自问：“我打算做哪些假定？”一旦确定了的假定，就要使用断言对假定进行检查。  
【建议6-5-2】一般教科书都鼓励程序员们进行防错设计，但要记住这种编程风格可能会隐瞒错误。当进行防错设计时，如果“不可能发生”的事情的确发生了，则要使用断言进行报警。

ASSERT宏中应该包含的元素：

判断条件；输出当前断言失败的位置（文件、行数等）；返回错误；终止程序...