assert宏的实现

在看《编写高质量的C语言代码》中第二章提到，使用断言，于是翻出以前看过的《C标准库》查看assert宏的实现。

这篇文章主要内容来自 《C标准库》

1.<asssert.h>

头文件<assert.h>中除了定义宏assert以外还引用了另外一个宏 NDEBUG，后者不是定义在<assert.h>中的。如果NDEBUG出现在任何包含<assert.h>的文件中，并被定义为宏名，那么宏assert就直接被定义为：

#define assert(_exp) ( (void)0 )

宏assert应该作为一个宏，而不是一个实际的函数来实现。

2.assert 的使用

一个断言可以简写为：

if(!okay){
	abort();
}

应该记住assert宏仅仅是帮助记住源代码中作的假设，一个产品程序不能这样突然间终止，无论断言在调试的时候是多么的方便，最终他们都是多余的。

怎样控制宏的展开方式不过是一个风格问题，但是必须通过某种方式来控制DDEBUG是否定义。其中一种方式是修改源代码，如果你认为没有存在的必要了，则只需要在包含<assert.h>的源文件前面加上下面代码就可以了

#define NDEBUG  /* disable assertions */
#include <assert.h>

这段代码清楚的说明了断言从此不再起作用，而当退回来重新进行到调试时，这种风格的缺陷也就爆出来了：此时必须重新编辑源代码。
普遍的编译器支持一种更为灵活的方法，它们允许在所有源文件之外定义宏，可以在make文件中定义/不定义来解决。

我们可以在源文件不同地方用不同的方式来控制断言，所以需要我们在一个源文件中各个不同地方打开或者关闭断言。

打开/关闭 断言可以写成：

/*able*/
#undef NDEBUG
#include <assert.h>

/*disable*/
#define NDEBUG
#include <assert.h>

这段代码中，可能会造成：对NDEBUG进行重定义或取消没有定义的NDEBUG宏，但他们是良性重定义和良性取消定义。

3.assert设计的注意事项

为了对NDEBUG作出响应，所以该文件有一个总体结构

#undef assert

#ifdef NDEBUG
#define assert(_exp) ((void)0)
#else
#define assert(_exp) ...
#endif

这又是一个良性取向定义，因为：总是可以#undef 一个名字，无论它是不是被定义为一个宏。

一个简单的编写宏的活动形式的方式是：

#define assert(_exp) if((!_exp)) \
	fprintf(stderr,"Assertion failed:%s,file %s,line %i\n",#test,\
	__FILE__,__LINE__) /*unacceptable*/

但这段代码是不可接受的，因为：

（1）宏不能直接调用库的任何函数，例如fprintf，也不能引用宏stderr。因为这些名字都是在<stdio.h>中或其他文件中正确声明或者定义的，程序可能没有包含这些文件，但<assert.h>中一定不能包含这些头文件。一个程序如果不包含任何头文件，就可以定义宏来对该头文件中任意名字重命名。这就要求宏必须调用一个具有隐藏名字的函数来进行实际输出。

（2）宏必须能扩展为一个 void 类型的表达式。例如程序中，包含形如 (assert(0<x),x<y)的表达式，这就不能使用if语句了，任何条件测试都要在一个表达式内部使用某个条件操作符。

（3）宏应该可以扩展为有效并紧凑的代码，否则程序员会尽量避免使用这个宏。而这个版本却使用了传5个参数的函数。

4.assert的实现----《C标准库》

宏的定义：

/*assert.h*/
/*<<C标准库>>*/

#undef assert

#ifdef NDEBUG
	#define assert(test) ((void)0)
#else
	void _Assert(char *);
	#define _STR(X) _VAL(X)
	#define _VAL(X) #X
	#define assert(test) ( (test)? (void)0\
	:_Assert(__FILE__":"_STR(__LINE__)" " #test) )
#endif

注意在这，__LINE__是一个整数，在_STR(__LINE__）中用实际的数字来替代参数并调用_VAL(X) #X转换为字符串，因为嵌套宏展开顺序是：替换外层宏，传入实际参数替代形参，替换内层宏

_Assert(char *)这个隐藏的函数的实现：

/*_Assert funcion*/
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void _Assert(char *mesg){
		fputs(mesg,stderr);
		fputs("----------assertion failed \n",stderr);
		abort();
}

5.VS2008的实现

查看了Microsoft Visual Studio 9.0\VC\crt\src中assert.h中的实现

#define assert(_Expression) (void)( (!!(_Expression)) \
|| (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0) )

使用：||运算的截断 和  !!(_Expression)两次取否，这两点用得太精辟了。

很明显，也使用了隐藏函数_wassert()