C语言断言函数assert()的学习笔记

Raizel ·

更新时间:2024-11-13

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在C语言库函数中提供了一个辅助调试程序的小型库，它是由assert()宏组成，接收一个整形表达式作为参数。如果表达式的值为假(非零)，则assert()宏就在标准错误流（stderr）中写入一条错误信息，并调用abort()函数终止程序。

下面通过一个简单的例子来看一下assert()的用法。


int main()
{
int n = 1;
assert(n>=0);
printf("%d \r\n",n);
system("pause");
return 0;
}

在assert()中表达式判断的条件是 n > 0 ，那么当整形变量n的值小于0时，就说明表达式为假，断言函数就会起作用。这里先试一下正常情况，将n的值设置为1，输出结果如下：

接下来将 n 的值改为 -1，继续测试。

此时程序异常终止了。下面详细分析一下，这个函数的执行过程。

在assert.h头文件中可以查看到assert()的原型，这里有两个原型，一个是当定义了 _UNICODE 或者 UNICODE 时调用的是第一个assert(),当没有定义时，调用的是第二个assert()。由于在头文件中没有定义 _UNICODE 或 UNICODE，所以这里调用的是第二个assert。下面开始分析这条宏定义语句。


#define assert(_Expression) (void) ((!!(_Expression)) ||  (_assert(#_Expression,__FILE__,__LINE__),0))
void __cdecl _assert (const char *_Message, const char *_File, unsigned _Line);

首先 assert 中传入了一个参数 _Expression ，接着还有有一条语句，里面有两部分由或运算符连接。对于或运算符 || 来说，当第一个条件成立时就不会执行第二个条件，只有当第一个条件不成立时才会执行第二条语句。


((!!(_Expression)) ||  (_assert(#_Expression,__FILE__,__LINE__),0))

首先来看第一个判断条件 (!!(_Expression))，给传入的参数取了两次非，也就相当于变量本身，当 _Expression 为真时，就不会执行第二个条件，只有 _Expression 为假时，才会执行第二个条件。在程序中当 n > 0 成立时就不会执行第二个条件，当 n > 0 不成立时，才会执行第二条语句，所以在上面测试中，当 n = -1 时，程序才会异常终止。

接下来看第二个条件 (_assert(#_Expression,FILE,LINE),0) 这是一个函数，它的原型是：


void __cdecl _assert (const char *_Message, const char *_File, unsigned _Line);

这个函数有三个参数，根据这三个参数的名称大概可以推断出，第一个参数是用来存储信息内容，第二个参数是用来表示当前文件的详细信息，第三个参数表示代码中那一行出错。

这三个参数和控制台打印的内容相符合，Program 后面跟着的是当前运行的可执行文件路径，File 后面跟着的是报错的文件路径，Line 后面跟着的是出错的具体位置，说明在 test6.c 文件中第16行程序出现了错误，最后一行提示出错的表达式为 n>=0 ,说明变量n 大于等于0这个条件不成立，也就是当前变量n的值小于0，所以引发了程序异常。

通过上面的分析可以看出，assert()对应调试程序来说很有帮助，像这种隐藏在代码中的错误在编译程序的时候，编译器是检测不出来的，只有当程序执行的时候才会发现。所以通过assert()来检测表达式就可以快速的定位程序的bug。

加入不想使用assert()来检测了，不需要修改代码，只需要在assert.h中定义 NDEBUG就行了。