断言(assert)的用法

最近在看detectron2的源码的时候，发现代码中有很多assert语句，所以将这个语句的原理教学记录于此。

转载自：https://www.cnblogs.com/thisway/p/5558914.html
https://www.runoob.com/python3/python3-assert.html

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一、c++中assert

1. 原理

我一直以为assert仅仅是个报错函数，事实上，它居然是个宏，并且作用并非“报错”。

在经过对其进行一定了解之后，对其作用及用法有了一定的了解，assert()的用法像是一种“契约式编程”，在我的理解中，其表达的意思就是，程序在我的假设条件下，能够正常良好的运作，其实就相当于一个if语句：

if(假设成立)
{
     
     程序正常运行；
}
else
{
     
      报错&&终止程序！（避免由程序运行引起更大的错误）  
}

但是这样写的话，就会有无数个if语句，甚至会出现，一个if语句的括号从文件头到文件尾，并且大多数情况下，我们要进行验证的假设，只是属于偶然性事件，又或者我们仅仅想测试一下，一些最坏情况是否发生，所以这里有了assert().

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.

#include "assert.h" 
void assert( int expression );

assert的作用是计算表达式 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。

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 的语句之前插入 #define NDEBUG 来禁用assert调用，示例代码如下：

#include 
#define NDEBUG 
#include

2. 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

// bad example: 
assert(nOffset>=0 && nOffset+nSize<=m_nInfomationSize); 　  
// good example: 　
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生效,如果这么做,会使用程序在真正运行时遇到问题

// bad: 
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。 

// good:
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 　　
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。。

3. 使用断言的原则：

（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。
（2）使用断言对函数的参数进行确认。
（3）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。
（4）一般教科书都鼓励程序员们进行防错性的程序设计，但要记住这种编程风格会隐瞒错误。当进行防错性编程时，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 ()是一个调试程序时经常使用的宏，在程序运行时它计算括号内的表达式，如果表达式为FALSE (0), 程序将报告错误，并终止执行。如果表达式不为0，则继续执行后面的语句。这个宏通常原来判断程序中是否出现了明显非法的数据，如果出现了终止程序以免导致严重后果，同时也便于查找错误。

ASSERT只有在Debug版本中才有效，如果编译为Release版本则被忽略。

二、python中assert

（和C++中assert类似，最大区别是使用的语句不同）
Python assert（断言）用于判断一个表达式，在表达式条件为 false 的时候触发异常。

断言可以在条件不满足程序运行的情况下直接返回错误，而不必等待程序运行后出现崩溃的情况，例如我们的代码只能在 Linux 系统下运行，可以先判断当前系统是否符合条件。

语法格式如下：

assert expression

等价于：

if not expression:
    raise AssertionError

assert 后面也可以紧跟参数:

assert expression [, arguments]

等价于：

if not expression:
    raise AssertionError(arguments)

以下为 assert 使用实例：

>>> assert True     # 条件为 true 正常执行
>>> assert False    # 条件为 false 触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
AssertionError
>>> assert 1==1    # 条件为 true 正常执行
>>> assert 1==2    # 条件为 false 触发异常
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
AssertionError

>>> assert 1==2, '1 不等于 2'
Traceback (most recent call last):
  File "", line 1, in <module>
AssertionError: 1 不等于 2
>>>

以下实例判断当前系统是否为 Linux，如果不满足条件则直接触发异常，不必执行接下来的代码：

实例

import sys
assert ('linux' in sys.platform), "该代码只能在 Linux 下执行"

# 接下来要执行的代码