C 标准库学习·一·assert.h

嵌入式里基本用的是标准 C。而且感觉自己对于 C 的库只知道stdio.hstdlib.h很不好,因此开始学习 C 标准库。

因为个人喜好,左大括号不会另起一行。

背景知识

<assert.h>的唯一目的是提供宏assert的定义。在程序的关键部分使用assert进行断言。若断言非真则在stderr输出适当的提示信息并使之性异常中止。

断言只在调试程序的时候起作用。希望这些断言作为文档保留下来同时不希望它们产生代码。

NDEBUG

NDEBUG 宏,通过定义NDEBUG改变断言的展开方式。

使用

  • 使用宏#define NDEBUG来使断言不再起作用
  • 很多编译器支持在任意 C 源文件之外定义宏,比如在 Makefile 里设置 NDEBUG。

实现

总体结构

#undef assert  /* remove existing definition */
#ifdef NDEBUG
#define assert(test) ((void) 0)
#else
#define assert(test) ...
#endif

错误实现

#define assert(test) if (!(test)) \
  fprintf (stderr, "Assertion failed: %s, file %s, line %i\n", \
      #test, __FILE__, __LINE__) /* UNACCEPTABLE! */
  • 宏不能直接调用库的任何输出函数,例如fprintf,也不能引用宏定义stderr。这是在<stdio.h>中声明或者定义的。
  • 宏必须能扩展为一个void类型的表达式。例如程序能包含一个形如(assert(0<x), x<y)的表达式,这样不能使用if语句了。
  • 宏应该可以扩展为有效且紧凑的代码。这个版本调用了一个传递五个参数的函数。

正确的实现

注意:`__LINE__`内置宏为十进制常量。使用`_STR`将`__LINE__`扩展成十进制常量,使用`_VAL`将十进制常量转变为字符串字面量

assert.h

/* assert.h standard header */
#undef assert  /* remove existing definition */
#ifdef NDEBUG
    #define assert(test) ((void) 0)
#else
    void _Assert(char *);
    #define _STR(x) _VAL(x)
    #define _VAL(x) #x
    #define assert(test) ((test) ? (void) 0\
        : _Assert (__FILE__":"_STR(__LINE__)"" #test))
#endif

xassert.c

/* _Assert function */
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

void _Assert(char *mesg) {
    fputs(mesg, stderr);
    fputs(" -- assertion failed\n", stderr);
    abort();
}

测试

tassert.c

/* test assert macro */
#define NDEBUG
#include <assert.h>
#include <signal.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

        /* static data */
static int val = 0;

static void field_abort(int sig) {
    if (val == 1){
        puts("SUCCESS testing <assert.h>");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        puts("FAILURE testing <assert.h>");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

static void dummy() {
    int i = 0;
    assert(i == 0);
    assert(i == 1);
}

#undef NDEBUG
#include <assert.h>

int main() {
    /* test both dummy and working forms */
    assert(signal(SIGABRT, &field_abort) != SIG_ERR);
    dummy();
    assert(val == 0);    /* should not abort */
    ++val;
    fputs("Sample assertion failure message --\n", stderr);
    assert(val == 0);    /* should abort     */
    return(EXIT_SUCCESS);
}

文章标题:C 标准库学习·一·assert.h

文章字数:2240

本文作者:Mickir

发布时间:2017-01-25

最后更新:2017-01-28

原始链接: https://mickir.me/blog/c-standard-library-learn-1.html

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