【C语言】assert断言：保护程序的利器

news2025/1/23 17:37:19

在软件开发过程中，我们经常会遇到一些假设条件或者预期行为。例如，我们可能假设一个函数的输入参数必须在某个范围内，或者某个变量的值应该满足特定的条件。当这些假设或预期行为被打破时，程序可能会出现异常行为，甚至崩溃。为了保护程序免受这些潜在错误的侵害，C语言提供了一个强大的工具——assert断言。

一、基本概念

二、assert的使用

三、assert的优缺点

总结

一、基本概念

assert是在头文件<assert.h>中的宏。通过我们会用assert去判断表达式是否满足一定条件，当满足条件时则正常通过，不满足的时候进行报错退出程序。

原型如下：

#include <assert.h>

void assert(int expression);

报错内容将显⽰没有通过的表达式，以及包含这个表达式的⽂件名和⾏号。

二、assert的使用

在需要进行检查的地方进行添加assert并加入需要判断的条件即可进行使用，简单举例如下：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

void example_function(int value) 
{
    assert(value > 0);  // 假设输入值大于0
    printf("The value is %d\n", value);
}

int main() 
{
    example_function(5);  // 正确的输入值
    example_function(0);  // 错误的输入值，将触发断言
    return 0;
}

上面的例子中，我们定义了一个名为example_function的函数，它接收一个整数作为输入值。在这个函数中，我们使用了assert断言来检查输入值是否大于0。如果输入值不满足这个条件（例如传入0），则程序会触发断言并终止运行，并将出错的问题进行反馈。

三、assert的优缺点

优点：

我们可以随意的去控制assert的开启和关闭，如果我们已经确定程序，没有问题，那么我们可以在程序的前面再定义一个宏NEBUG来关闭assert
#define NDEBUG
帮助我们确保程序的正确性。通过在代码中添加assert语句，我们可以确保某些重要的假设条件得到满足。这有助于我们在开发过程中发现潜在的问题，从而避免在生产环境中出现严重的错误。
提高程序的稳定性。当程序遇到不符合预期的输入或状态时，使用assert断言可以及时终止程序的执行，防止错误进一步扩散。这样可以降低程序崩溃的风险，提高用户体验。
便于调试和测试。在开发过程中，我们经常需要对程序进行调试和测试。使用assert断言可以帮助我们快速定位问题所在，因为它会在条件不满足时立即给出反馈。此外，assert断言还可以作为一种轻量级的单元测试手段，用于验证函数的局部行为。
提高代码的可读性和可维护性。通过在代码中明确使用assert断言，我们可以向其他开发者传达我们的意图和期望。这有助于提高代码的可读性，使得其他开发者更容易理解和使用我们的代码。同时，这也方便了我们自己在未来对代码进行维护和扩展。

缺点：