assert.h
assert()
assert.h
头文件定义了宏assert()
,用于在运行时确保程序符合指定条件,如果不符合,就报错终止运行。这个宏常常被称为“断言”。
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上面代码在程序运行到这一行语句时,验证变量PI
是否大于3。如果确实大于3,程序继续运行,否则就会终止运行,并且给出报错信息提示。
assert()
宏接受一个表达式作为参数。如果该表达式为真(返回值非零),assert()
不会产生任何作用,程序继续运行。如果该表达式为假(返回值为零),assert()
就会报错,在标准错误流stderr
中写入一条错误信息,显示没有通过的表达式,以及包含这个表达式的文件名和行号。最后,调用abort()
函数终止程序(abort()
函数的原型在stdlib.h
头文件中)。
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上面的assert()
语句类似于下面的代码。
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如果断言失败,程序会中断执行,会显示下面的提示。
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上面报错的格式如下。
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上面代码中,方括号的部分使用实际数据替换掉。
使用assert()
有几个好处:它不仅能自动标识文件和出问题的行号,还有一种无需更改代码就能开启或关闭assert()
的机制。如果已经确认程序没有问题,不需要再做断言,就在#include <assert.h>
语句的前面,定义一个宏NDEBUG
。
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然后,重新编译程序,编译器就会禁用文件中所有的assert()
语句。如果程序又出现问题,可以移除这条#define NDBUG
指令(或者把它注释掉),再次编译,这样就重新启用了assert()
语句。
assert()
的缺点是,因为引入了额外的检查,增加了程序的运行时间。
static_assert()
C11 引入了静态断言static_assert()
,用于在编译阶段进行断言判断。
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static_assert()
接受两个参数,第一个参数constant-expression
是一个常量表达式,第二个参数string-literal
是一个提示字符串。如果第一个参数的值为false,会产生一条编译错误,第二个参数就是错误提示信息。
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上面代码的意思是,如果当前计算机的int
类型不等于4个字节,就会编译报错。
注意,static_assert()
只在编译阶段运行,无法获得变量的值。如果对变量进行静态断言,就会导致编译错误。
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上面代码会导致编译报错,因为编译时无法知道变量n
的值。
static_assert()
的好处是,尽量在编译阶段发现错误,避免运行时再报错,节省开发时间。另外,有些assert()
断言位于函数之中,如果不执行该函数,就不会报错,而static_assert()
不管函数是否执行,都会进行断言判断。最后,static_assert()
不会生成可执行代码,所以不会造成任何运行时的性能损失。