C++断言与静态断言

deltamaster posted @ Sep 22, 2011 01:20:59 PM in C++ with tags C++ assert 断言 静态断言 , 3922 阅读

  断言是很早之前就有的东西了,只需要引入cassert头文件即可使用。往往assert被用于检查不可能发生的行为,来确保开发者在调试阶段尽早发现“不可能”事件真的发生了,如果真的发生了,那么就表示代码的逻辑存在问题。最好的一点就是,断言只在Debug中生效,因此对于Release版本是没有效率上的影响的。

 

#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;

int main() {
	int i = 22;
	assert(i != 22);
	system("pause");
	return 0;
}

  上面的代码就表示,你确认在这里i一定不会等于22,如果事实上真的是22,那么程序就会无情地被abort,并报告出现问题的源文件和行号(使用了魔法常量__FILE__和__LINE__),有助于及时定位问题。

  断言有一个问题,就是一定会abort,强制整个程序退出而导致调试也无法继续进行,就像上图这样,出现问题后,我们知道了出现问题的行号,但是我们需要手动在该行的上面设置断点,重新开始调试才能够检查到发生问题时各个变量的状态。而且,有时问题不是那么容易重现,于是就可能出现没法重现错误再检查状态的问题。

  所以,我们可以自己写一个类似的宏来解决这个问题,我们希望在违反断言时触发断点陷阱门中断而不是调用abort,这样,在违反断言时程序会暂停下来,等待程序员来检查当前的状态有何异常。

  下面是一个Visual C++中的实现。

 

#include <iostream>
#include <cassert>
using namespace std;

#define _ASSERT(x) if (!(x)) __asm {int 3};

int main() {
	int i = 22;
	//assert(i != 22);
	_ASSERT(i != 22);
	system("pause");
	return 0;
}

  上面定义了一个宏,名字当然可以自己取,实际上做的一件事就是检查断言,然后如果断言结果为false(0),那么就调用内联汇编指令int 3陷入调试中断。

  在2011年的C++标准中出现了静态断言(static_assert)的语法,所谓静态断言,就是在编译时就能够进行检查的断言,static_assert是C++的标准语法,不需要引用头文件。静态断言的另一个好处是,可以自定义违反断言时的编译错误信息。

 

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
	const int i = 22;
	static_assert(i != 22, "i equals to 22");
	system("pause");
	return 0;
}

  这个代码,将无法通过编译,因为i的值违反了静态断言。

  静态断言的限制是,断言本身必须是常量表达式,如果这样的i不是常量,静态断言是不符合语法的。

 

* 本文在CC BY-SA(署名-相同方式共享)协议下发布。

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