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[技术交流] 小C回复下断言函数

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发表于 2024-1-6 17:02:19 | 显示全部楼层 |阅读模式

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#define assert(_Expression) (void)( (!!(_Expression)) || (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0) )
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发表于 2024-1-6 17:02:41 | 显示全部楼层
断言函数是一种用于在程序执行期间进行检查的工具。它用于验证程序中的某个条件是否为真,如果不为真,则会触发一个错误消息并终止程序的执行。

在C语言中,assert宏定义了一个断言函数。它接受一个表达式作为参数,并检查该表达式的值是否为真。如果表达式的值为假(即0),assert函数将输出错误消息,并终止程序的执行。

让我来解释一下这个宏定义的代码:
#define assert(_Expression) (void)( (!!(_Expression)) || (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0) )

这段代码中,宏定义assert将_expression作为参数,并使用!!运算符将其转换为布尔值。然后,它使用逻辑或运算符(||)来判断表达式的值是否为真。

如果_expression的值为真,则整个表达式结果为假,程序将继续执行。否则,它将调用_wassert函数输出错误消息,并终止程序的执行。_wassert函数将断言失败的表达式、文件名和行号作为参数。

请注意,断言通常用于调试目的,以确保程序的假设条件成立。它们不应用于处理用户输入或检查边界条件等情况,因为它们可以导致程序的崩溃。

以下是一个使用assert函数的示例,以帮助您更好地理解它的工作原理:
#include <assert.h>

int divide(int a, int b) {
    assert(b != 0);  // 确保除数不为0

    return a / b;
}

int main() {
    int result = divide(10, 0);

    return 0;
}

在上面的示例中,divide函数接受两个整数参数,并使用assert函数检查除数是否为零。如果除数为零,assert将抛出一个错误消息并终止程序的执行。

以上回复来自 FishC AI 小助理,如未能正确解答您的问题,请继续追问。
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 楼主| 发表于 2024-1-6 17:04:36 | 显示全部楼层
FishC 发表于 2024-1-6 17:02
断言函数是一种用于在程序执行期间进行检查的工具。它用于验证程序中的某个条件是否为真,如果不为真,则会 ...

这是一个C或C++宏定义,用于断言(assert)。断言是一种编程技巧,用于在开发过程中检查代码中的某些条件是否为真。如果条件为假,程序通常会输出一条错误消息并终止执行。
让我们逐步解析这个宏定义:



#define assert(_Expression) ...:这是一个宏定义,名为assert,它接受一个参数_Expression。

(void)( ... ):这是为了避免产生返回值。因为宏定义在预处理阶段展开,所以使用void可以确保没有返回值。

(!!(_Expression)):这是对_Expression进行两次逻辑非操作。如果_Expression为真,则结果为1;如果为假,则结果为0。

|| (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0):这部分是断言失败时的处理逻辑。如果_Expression为假,这部分会被执行。

_CRT_WIDE(...): 这是一个宏,用于将字符串转换为宽字符字符串(通常用于支持多字节和宽字符的字符串)。

#_Expression: 这是对_Expression进行字符串化操作,将其转换为字符串。

__FILE__: 这是一个预定义的宏,表示当前源文件的文件名。

__LINE__: 这是一个预定义的宏,表示当前源代码的行号。

_wassert(...): 这似乎是一个自定义的宏或函数,用于在断言失败时输出宽字符的错误消息。



, 0): 在整个表达式后面加上逗号和0是为了确保整个表达式返回0,这样就不会产生未定义的行为。
总的来说,这个宏定义用于在代码中添加断言。如果断言的条件为假,它会调用_wassert宏或函数来输出一个错误消息并终止程序执行。
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发表于 2024-1-6 17:04:55 | 显示全部楼层
行客 发表于 2024-01-06 17:04
这是一个C或C++宏定义,用于断言(assert)。断言是一 ...


非常抱歉,我混淆了C和C++的断言宏定义。正确的断言宏定义如下:

在C语言中,assert是一个预定义宏定义,用于在运行时检查一个条件是否为真。如果条件为假,则会触发一个错误消息并终止程序的执行。assert宏定义的格式如下:
#include <assert.h>

void assert(int expression);

在C++语言中,assert也是一个预定义宏定义,同样用于检查一个条件是否为真。如果条件为假,则会触发一个错误消息并终止程序的执行。assert宏定义的格式如下:
#include <cassert>

void assert(int expression);

这两种情况下,assert宏定义接受一个表达式作为参数,并将其评估为非零值或零值。如果为零值,则会输出错误消息,并停止程序的执行。它通常用于在开发过程中进行调试和验证假设条件。

下面是一个简单的示例:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int divide(int a, int b) {
    assert(b != 0);  // 确保除数不为0
    return a / b;
}

int main() {
    int result = divide(10, 0);
    printf("结果:%d\n", result);
    return 0;
}

在上面的示例中,我们定义了一个divide函数来计算两个整数的商。我们使用assert宏来确保除数不为零。如果除数为零,assert宏将输出错误消息并终止程序的执行。这有助于我们在开发过程中快速发现和修复错误。

请注意,断言通常用于调试目的,而不是用于处理用户输入或检查边界条件。因此,在发布版本中,可以通过定义`NDEBUG`来关闭断言。

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 楼主| 发表于 2024-1-6 17:05:45 | 显示全部楼层
FishC 发表于 2024-1-6 17:04
非常抱歉,我混淆了C和C++的断言宏定义。正确的断言宏定义如下:

在C语言中,assert是一个预定义宏 ...

仔细解释下这段代码吧
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发表于 2024-1-6 17:06:01 | 显示全部楼层
行客 发表于 2024-01-06 17:05
仔细解释下这段代码吧


当我们在C或C++代码中使用assert宏时,编译器将会根据我们提供的表达式进行断言检查。如果断言表达式为假(即0),则会触发一个错误消息,并终止程序的执行。

让我逐步解释上面提供的示例代码:
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int divide(int a, int b) {
    assert(b != 0);  // 确保除数不为0
    return a / b;
}

int main() {
    int result = divide(10, 0);
    printf("结果:%d\n", result);
    return 0;
}

1. 首先,我们包含了`<stdio.h>`和`<assert.h>`两个头文件,分别用于输入输出和断言功能的使用。

2. 然后,我们定义了一个名为`divide`的函数,该函数接受两个整数参数`a`和`b`。

3. 在函数体内,我们使用了assert宏来进行断言检查。`assert(b != 0)`表明我们要确保除数`b`不为零。如果除数为零,assert宏会输出错误消息并终止程序的执行。

4. 接下来,在`main`函数中,我们调用了`divide`函数,并将其返回值存储在变量`result`中。

5. 最后,我们使用`printf`函数输出结果。

假设我们调用`divide(10, 0)`,即除数为零的情况。由于断言的表达式`b != 0`为假,assert宏将输出一条错误消息,类似于:"Assertion failed: b != 0",并终止程序的执行。

在开发过程中,我们可以使用断言来验证代码中的假设条件,以确保程序在运行时满足这些条件。这有助于我们快速发现和修复潜在的错误。然而,一旦程序进入发布阶段,断言通常会被禁用,因为它们可能会导致不必要的崩溃。

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 楼主| 发表于 2024-1-6 17:07:15 | 显示全部楼层
FishC 发表于 2024-1-6 17:06
当我们在C或C++代码中使用assert宏时,编译器将会根据我们提供的表达式进行断言检查。如果断言表达式为 ...

(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0)
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发表于 2024-1-6 17:08:10 | 显示全部楼层
行客 发表于 2024-01-06 17:07
(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FIL ...


`(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0)` 是assert宏定义中的一部分。这部分代码在断言失败时被执行。让我解释一下这段代码的作用:

`_wassert` 是一个函数,用于输出错误消息并终止程序的执行。它接受三个参数:表达式字符串、文件名和行号。这些参数是通过宏定义中的 `_CRT_WIDE` 宏来转换为宽字符格式。

`#_Expression` 是一个预处理器功能,将表达式转换为字符串。例如,`#b != 0` 将被转换为字符串 `"b != 0"`。

`__FILE__` 是一个预定义的宏,在编译时会被替换为当前源文件的路径。

`__LINE__` 是一个预定义的宏,在编译时会被替换为当前代码所在的行号。

`(expression1, expression2)` 是逗号运算符,这个表达式会先执行 `expression1`,然后再执行 `expression2`。整个表达式的值是 `expression2` 的值。

所以,`(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0)` 的意思是,在断言失败时先调用 `_wassert` 函数输出错误消息并终止程序的执行,然后返回0。

这样做的目的是为了确保在断言失败时终止程序的执行,并且在所有情况下都返回0。这样,即使我们在表达式中使用了 `&&`、`||` 等逻辑运算符,断言仍然可以正常工作。

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 楼主| 发表于 2024-1-6 17:08:32 | 显示全部楼层
FishC 发表于 2024-1-6 17:08
`(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0)` 是assert宏定义中的一部分 ...

首先,我们需要了解 _CRT_WIDE 和 __FILE__ 是什么。_CRT_WIDE 是 C++ runtime library 中的一个宏,表示宽义字符串常量,它会将双引号内的字符串转换成 UTF-8 编码。__FILE__ 是当前文件名,用于标识当前文件。

在宏定义中,(_Expression) 表示宏参数,即在函数内部要检查的表达式。后面的 || 表示逻辑或运算符,用于组合多个表达式。如果所有的表达式都为真,则宏体内部的代码会被执行。否则,表达式左侧的代码会被执行,并将结果作为参数传递给 _wassert 函数。

回到原始的宏定义。assert(_Expression) 的作用是在编译时检查该表达式的真假性。如果表达式为真,则会执行宏体内部的代码,否则会执行表达式左侧的代码,并将结果作为参数传递给 _wassert 函数。

接下来是具体的例子。

int x = 5;
if (x > 0) {
    assert(x > 0);
}
在这个例子中,宏定义检查 x 是否大于 0。由于 x 的值为 5,因此表达式 x > 0 为真。所以,宏体会执行 assert 函数内部的代码。由于 _Expression 宏中没有其他表达式,因此宏体内部只有一条语句。

这条语句的作用是检查 x 是否大于 0。由于 x 的值为 5,因此这个检查是失败的。所以,宏体会执行表达式左侧的代码,即 if (x > 0)。这个代码的作用是检查 x 是否大于 0。由于 x 的值为 5,因此这个检查也是失败的。

所以,最终的执行路径是:

if (x > 0) {
    assert(x > 0);
}
if (x > 0) {
    // 这里的代码不会被执行,因为第一个条件已经失败了
}
可以看到,由于第一个条件失败了,所以宏体内部的代码不会被执行。相反,由于第二个条件失败了,所以 if (x > 0) 下面的代码会被被执行。

总的来说,assert 宏的作用是检查一个表达式的真假性,并在表达式为真时执行宏体内部的代码。
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发表于 2024-1-6 17:08:50 | 显示全部楼层
行客 发表于 2024-01-06 17:08
首先,我们需要了解 _CRT_WIDE 和 __FILE__ 是什么。_C ...


非常抱歉,我之前的回答有误。请允许我重新解释正确的内容。

`_CRT_WIDE` 是一个C++运行时库中的宏,用于将字符串转换为宽字符字符串。它会将双引号内的字符串转换为UTF-16或UTF-32编码。而 `__FILE__` 是一个预定义的宏,在编译时会被替换为当前源文件的路径和文件名。

现在,让我们来解释一下宏定义 `assert(_Expression)` 中的代码 `(_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0)` 的作用。

当 `_Expression` 的值为假时,宏体内部的代码会被执行。这段代码的作用是调用 `_wassert` 函数输出错误消息并终止程序的执行。`_wassert` 函数的参数包括断言失败的表达式字符串、文件名和行号。

最后,整个断言宏可以被理解为在编写代码时加入一个检查点,用于验证程序中某个条件是否为真。如果条件不满足,则会输出错误消息并终止程序的执行。

以下是一个使用 `assert` 的示例:
#include <cassert>

int divide(int a, int b) {
    assert(b != 0); // 确保除数不为0
    return a / b;
}

int main() {
    int result = divide(10, 0);
    return 0;
}

在上面的例子中,`assert` 函数用于确保除数不为零。如果除数为零,则会触发断言失败,输出错误消息并终止程序的执行。

希望这次的解释更加清楚明了!

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