C++ Assert()斷言機制原理以及使用

　　

　　轉載自：https://blog.csdn.net/makenothing/article/details/23555073

　　

MSDN原文如是說：

Evaluates an expression and, when the result is false, prints a diagnostic message and aborts the program.

（判斷一個表達式，如果結果為假，輸出診斷消息並中止程序。）

void assert(
   int expression
);

 

參數：Expression (including pointers) that evaluates to nonzero or 0.（表達式【包括指針】是非零或零）

原理：assert的作用是現計算表達式 expression ，如果其值為假（即為0），那么它先向stderr打印一條出錯信息，然后通過調用 abort 來終止程序運行。

MSDN示例程序;

// crt_assert.c
// compile with: /c
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>

void analyze_string( char *string );   // Prototype

int main( void )
{
   char  test1[] = "abc", *test2 = NULL, test3[] = "";

   printf ( "Analyzing string '%s'\n", test1 ); fflush( stdout );
   analyze_string( test1 );
   printf ( "Analyzing string '%s'\n", test2 ); fflush( stdout );
   analyze_string( test2 );
   printf ( "Analyzing string '%s'\n", test3 ); fflush( stdout );
   analyze_string( test3 );
}

// Tests a string to see if it is NULL,
// empty, or longer than 0 characters.
void analyze_string( char * string )
{
   assert( string != NULL );        // Cannot be NULL
   assert( *string != '\0' );       // Cannot be empty
   assert( strlen( string ) > 2 );  // Length must exceed 2
}

輸出結果

Analyzing string 'abc'
Analyzing string '(null)'
Assertion failed: string != NULL, file assert.cpp, line 25

abnormal program termination

 

用法總結：

1)在函數開始處檢驗傳入參數的合法性
如:

int resetBufferSize(int nNewSize)
{
  //功能:改變緩沖區大小,
  //參數:nNewSize 緩沖區新長度
//返回值:緩沖區當前長度
//說明:保持原信息內容不變     nNewSize<=0表示清除緩沖區
assert(nNewSize >= 0);
assert(nNewSize <= MAX_BUFFER_SIZE);

  ...
}

2)每個assert只檢驗一個條件,因為同時檢驗多個條件時,如果斷言失敗,無法直觀的判斷是哪個條件失敗

不好: assert(nOffset>=0 && nOffset+nSize<=m_nInfomationSize);

好: assert(nOffset >= 0);
     assert(nOffset+nSize <= m_nInfomationSize);

3)不能使用改變環境的語句,因為assert只在DEBUG個生效,如果這么做,會使用程序在真正運行時遇到問題

錯誤: assert(i++ < 100)
這是因為如果出錯，比如在執行之前i=100,那么這條語句就不會執行，那么i++這條命令就沒有執行。
正確: assert(i < 100)；
         i++;


4)assert和后面的語句應空一行,以形成邏輯和視覺上的一致感

5)有的地方,assert不能代替條件過濾

 

ASSERT只有在Debug版本中才有效，如果編譯為Release版本則被忽略掉。（在C中，ASSERT是宏而不是函數），使用ASSERT“斷言”容易在debug時輸出程序錯誤所在。
   而assert()的功能類似，它是ANSI C標准中規定的函數，它與ASSERT的一個重要區別是可以用在Release版本中。

使用assert的缺點是，頻繁的調用會極大的影響程序的性能，增加額外的開銷。
在調試結束后，可以通過在包含#include <assert.h>的語句之前插入 #define NDEBUG 來禁用assert調用，示例代碼如下：
#include <stdio.h>
#define NDEBUG
#include <assert.h>

加入#define NDEBUG之后，上文第一個例子輸出結果為：

Analyzing string 'abc'
Analyzing string '(null)'
Analyzing string ''

 

在面試中經常用到的一個題目：

已知memcpy的函數為： void* memcpy(void *dest , const void* src , size_t count)其中dest是目的指針，src是源指針。不調用c++/c的memcpy庫函數，請編寫memcpy。

 

void* memcpy(void *dst, const void *src, size_t count)
{
    //安全檢查
    assert( (dst != NULL) && (src != NULL) );

    unsigned char *pdst = (unsigned char *)dst;
    const unsigned char *psrc = (const unsigned char *)src;

    //防止內存重復
    assert(!(psrc<=pdst && pdst<psrc+count));
    assert(!(pdst<=psrc && psrc<pdst+count));

    while(count--)
    {
        *pdst = *psrc;
        pdst++;
        psrc++;
    }
    return dst;
}