9.2　如何设计一种灵活的断言

在实际应用时，可能需要根据具体情况灵活地设计断言，所以我们对断言的认识就不能仅停留在使用上面，应该学会设计自己的断言代码，以便在代码中灵活地使用断言。接下来就介绍如何自己在代码中编写断言，先来看下面断言的实现代码。

include＜stdio.h＞

include＜stdlib.h＞

//#define NDEBUG

ifndef NDEBUG

define assert（p）if（！（p））\

{\

fprintf（stderr，"Assertion failed：%s,file%s，

line%d\n"，#p，FILE，LINE）；\

abort（）；\

}

else

define assert（p）（void）（0）

endif

int sum（int a[]，int n）

{

assert（n＞0）；

int i；

int sum=0；

for（i=0；i＜n；i++）

{

sum+=a[i]；

}

return sum；

}

int main（）

{

int i=0；

int total；

int arr[]={2，3，4，7}；

total=sum（arr，4）；

printf（"数组中的元素之和为：%d\n"，total）；

total=sum（arr，0）；

return 0；

}

运行结果：

数组中的元素之和为：16

Assertion failed：n＞0，file E：\fdsa\fdsag.cpp,line 16

以上代码中断言的实现方法是采用条件编译指令，这是为了在程序中可以开启或者关闭断言。下面来看开启断言的实现方法。

define assert（p）if（！（p））\

{\

fprintf（stderr，"Assertion failed：%s,file%s,line%d\n"，#p，__

FILE，LINE__）；\

abort（）；\

}

以上代码采用fprintf函数实现打印输出，其中，输出设备是stderr，同时在参数中使用了宏FILE和LINE，用于输出当前出错的文件名及行号。参数中还有一个“#p”，关于形参的使用在第2章“预处理”中已经进行了相应的讲解，读者可以查阅相关内容。再来看关闭断言的实现部分，这里使用的方法之前也介绍过，如果删掉代码中的“||”，关闭断言，那么宏assert（p）可用（void）（0）来替代，这时宏在代码中就像被清除了一样，不会有任何的作用。再来看以上代码中对宏的使用，通过宏来检测函数参数传递是否满足要求。

看上面采用VC++6.0编译实现断言的方法，输出信息中只包含文件名和行号，如果在Linux环境下采用gcc编译运行，那么可以得到更加具体的信息。例如，可以通过宏func获取出错位置的函数名，实现方法如下：

include＜stdio.h＞

include＜stdlib.h＞

//#define NDEBUG//禁用

ifndef NDEBUG//启用断言测试

void assert_report（const charfile_name,const charfunction_name,unsigned int line_no）

{

printf（"file_name：%s,function_name：%s,line%u\n"，

file_name,function_name,line_no）；

abort（）；

}

define assert（condition）\

do{\

if（condition）\

NULL；\

else\

{\

printf（"Error Report：%s"，#condition）；\

assertreport（FILE，func，_LINE）；\

}\

}while（0）

else

define assert（condition）NULL

endif

int main（void）

{

int i；

i=0；

assert（i++）；

printf（"%d\n"，i）；

return 0；

}

运行结果：

root@ubuntu:/home#gcc assert.c-o assert

root@ubuntu:/home#./assert

Error Report：i++file_name：assert.c,function_name：main,line 33

Aborted

分析上面的运行结果，得到的出错信息包括文件名、函数名、行号，有了这些信息可以对出错位置进行快速定位。在断言的实现中使用了abort（）函数，如果条件为假，那么就打印出错信息，同时运行abort函数终止程序的运行。

仔细阅读代码，会发现在宏定义中使用了一个do{}while（0）。使用它有什么好处呢？或许从以上代码中看不出来，那么看下面的代码就知道了。

include＜stdio.h＞

void print_1（void）

{

printf（"成功地调用print_1函数\n"）；

}

void print_2（void）

{

printf（"成功地调用print_2函数\n"）；

}

define printf_value（）\

print_1（）；\

print_2（）；

int main（void）

{

int i=0；

if（i==1）

printf_value（）；

return 0；

}

运行结果：

成功地调用print_2函数

看了上面的运行结果，可能有的读者会疑惑为什么会出现这样的错误。如果if语句的条件不满足，那么print_value（）函数应该不会被调用，怎么会出现打印结果呢？如果把上面的“printf_value（）”替换为“print_1（）；print_2（）；”，就会很清楚地发现if语句在此处的作用仅仅是限制不调用“print_1（）；”，而“print_2（）；”在控制之外，所以出现了上面的结果。有的读者可能会马上想到加上括号{}就好了，这里加上括号{}的确就可以了，因为这里是一种特殊情况，即没有else语句。如果在宏定义中使用{}并加入else语句，结果会如何呢？看下面一段代码。

include＜stdio.h＞

void print_1（void）

{

printf（"成功地调用print_1函数\n"）；

return；

}

void print_2（void）

{

printf（"成功地调用print_2函数\n"）；

return；

}

define printf_value（）\

{\

print_1（）；\

print_2（）；}

int main（void）

{

int i=0；

if（i==1）

printf_value（）；

else

printf（"add else word！"）；

return 0；

}

运行结果：

error C2181：illegal else without matching if

看似正确的代码，编译的时候就会出现错误。为什么会出现这样的错误呢？因为在编写C语言代码时，在每个语句后面加分号是一种约定俗成的习惯，以上代码中的printf_value（）语句后面有一个分号，这个分号的作用使else没有了与之相对应的if，所以编译时会出错。如果使用do while（0）就不会出现这种问题，因此在编写代码时应该学会在宏定义中使用do{}while（0）。