C语言的assert断言宏

C语言的assert断言宏

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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。

如果assert()终止了程序，它首先会显示失败的测试、包含测试的文件名和行号。

示例：

/* assert.c -- use assert() */
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <assert.h>
int main()
{
    double x, y, z;

    puts("Enter a pair of numbers (0 0 to quit): ");
    while (scanf("%lf%lf", &x, &y) == 2
           && (x != 0 || y != 0))
    {
        z = x * x - y * y;  /* should be + */
        assert(z >= 0);
        printf("answer is %f\n", sqrt(z));
        puts("Next pair of numbers: ");
    }
    puts("Done");

    return 0;
}

下面是该程序的运行示例：

Enter a pair of numbers (0 0 to quit):
4 3    [用户输入]
answer is 2.645751
Next pair of numbers:
5 3    [用户输入]
answer is 4.000000
Next pair of numbers:
3 5    [用户输入]
assertion "z >= 0" failed: file "assert.c", line 14, function: main

该程序在求平方根之前，该程序断言z是否大于0或等于0。程序还错误地减去一个值而不是加上一个值，故意让z得不到合适的值。

具体的错误提示音编译器而异。这条消息指明的是没有满足z>=0的条件。

用if语句也能完成类似的任务：

if (z<0)
  {
    puts("z less than 0");
    abort();
  }

但是使用asset()有几个好处：它不仅能自动标识文件和出问题的行号，还有一种无需修改代码就能开启或关闭assert()的机制。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>

重新编译程序，这样编译器就会禁用文件中的所有assert()语句。如果程序又出现问题，可以移除这条#define NDEBUG指令，或者把它注释掉，然后重新编译，这样就重新启用了assert()语句了。

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。

一些建议：

• 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。
• 在函数的入口处，使用断言检查参数的有效性（合法性）。
• 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。
• 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。

参考资料：

[1]《关于C语言的assert（断言）》–CSDN博客

[2] 史蒂芬・普拉达. C Primer Plus (第6版) 中文版[M]. 人民邮电出版社, 2016.