C++ 断言

assert宏 （基本概念与用法整理）

assert宏的深入学习

1、运行时断言

1.1、assert属于运行时断言，可以在运行时判断给定条件是否为真，如果为真则什么也不做，否则打印一跳错误信息，然后通过abort来终止程。当程序开发阶段，我们可以在debug模式下加入大量的运行时断言，来提高我们程序的健壮性，并且提高开发速度。但是当程序需要发布的时候，大量的断言会影响程序的运行效率，此时我们只需要在assert.h头文件前加#define NDEBUG.

1.2、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

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

1.3、用户自定义断言

实现功能：断言的时候可以支持变量输出SMART_ASSERTvalue && "Invalid value!")("1")(s);

//头文件

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include

#include

#include

#include

class Assert

{

public:

//编译期，SMART_ASSERT宏被替换，断言被命中时

//1、如果断言后跟有括号括起来的参数时

//SMART_ASSERT_C和SMART_ASSERT_N将不会被认为是成员，而是SMART_ASSERT_C(x)和SMART_ASSERT_N(x)宏

//间接替换为调用ShowMemoryValue成员方法。

//2、如果断言命中时后边无括号，则SMART_ASSERT_C被认为是成员变量；

//如果断言命中时后边括号在多次宏替换之后没有啦，则SMART_ASSERT_OP宏被替换后的最后一个.调用被认为是成员变量调用

Assert & SMART_ASSERT_C;

Assert & SMART_ASSERT_N;//SMART_ASSERT_C和SMART_ASSERT_N循环调用，来解析断言后边追加的参数

Assert( const wchar_t *wexpr

, const wchar_t *wfile

, const char * expr

, const char * file

, unsigned line)

: _Expr(wexpr)

, _File(wfile)

, _Line(line)

, _CFile(file)

, _Message(expr)

, SMART_ASSERT_C(*this)

, SMART_ASSERT_N(*this)

{

};

~Assert();

//如果需要支持打印多种数据类型，可以对该方法的第二个参数重载，或者对SMART_ASSERT_OP宏的进行修改，传入参数x时强制转换

为string类型

Assert & RestoreMemoryValue(const char * key, const std::string &val);

private:

std::wstring _Expr;//异常表达式

std::wstring _File;//文件名称

unsigned _Line;//文件行数

std::string_CFile;//文件名称

std::string_Message;//异常消息

std::map _memoryValue;//内存变量值

};

#ifdef SMART_ASSERT

#undef SMART_ASSERT

#endif

#define SMART_ASSERT_C(x)SMART_ASSERT_OP(x, N)

#define SMART_ASSERT_N(x)SMART_ASSERT_OP(x, C)

#define SMART_ASSERT_OP(x, next) \

SMART_ASSERT_C.RestoreMemoryValue(#x, (x)).SMART_ASSERT_##next

#define SMART_ASSERT(expr) \

if ( (expr) ); \

else Assert(_CRT_WIDE(#expr), _CRT_WIDE(__FILE__), #expr, __FILE__, __LINE__).SMART_ASSERT_C

//实现

////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include

#include "SmartAssert.h"

//https://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/9sb57dw4.aspx  :_wassert说明

Assert::~Assert()

{

//获取_memoryValue临时变量值打印

//进入中断

_wassert(_Expr.c_str(), _File.c_str(), _Line);

}

Assert & Assert::RestoreMemoryValue(const char *key, const std::string &val)

{

_memoryValue[key] = val;

return *this;

};

2、静态断言

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。

例如：

const int i = 22;

static_assert(i != 22, "i equals to 22");//这个代码，将无法通过编译，因为i的值违反了静态断言。

注意：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。