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C语言断言函数assert() C语言断言函数assert()的学习笔记

嵌入式@hxydj 人气:0
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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:

在这里插入图片描述

  接下来将 n 的值改为 -1,继续测试。

在这里插入图片描述

  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。

在这里插入图片描述

  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。

在这里插入图片描述

  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。

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 在assert.h中添加宏定义,继续运行程序。

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  此时n的值为-1,但是程序正常的打印出了-1,并没有报错。说明assert()不检测错误了。这个从头文件中也可以看出。

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  当定义了NDEBUG之后,**assert(_Expression)**执行的具体函数就变成了 ((void)0),也就是啥也不干了。所以当在头文件中定义了NDEBUG之后,assert()的检测功能就自动失效了。这样在调试程序的时候,只需要一条语句就可以开启或者关闭调试信息输出了。

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