在C語言程序開發中，程序員寫代碼時應該考慮的“面面俱到”，這樣才能寫出功能穩定的程序。例如，在實現 open() 函數時，先完成它的功能固然是重要的，但是程序員還需要考慮各種“意外”，比如下面這種情況。

假設不存在 /dev/sth 這個文件，仍然調用 open() 函數打開它：

int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY);此時 open() 函數不應該感到迷惑，而是具備處理這種“意外”的能力。標準庫的 open() 函數在遇到這種情況時，會返回一個錯誤碼，對應著“文件不存在”的錯誤信息。

所以我們在開發C語言程序的過程中，寫出的代碼也應具備這種處理“意外”的能力。處理“意外”最常用的方式之一就是返回一個錯誤碼，輸出一段錯誤提示信息，這一點其實之前的文章討論過。

使用 assert

在C語言程序開發階段，為了方便，我們可以在可能出現不預期的“意外”處使用 assert()。assert() 的C語言原型如下：

#include void assert(scalar expression);

使用它需要包含 assert.h，assert() 接收一個參數 expression，可以是一個表達式，如果 expression 為真，則什么都不會發生。如果 expression 為假，則 assert() 會終止C語言程序，并且輸出 assert 失敗的代碼位置。

例如下面這段C語言代碼：

int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY);assert(fd > 0);printf("fd = %d\n", fd);

編譯并執行，得到如下結果：

# gcc t.c# ./a.out a.out: t.c:11: main: Assertion `fd > 0' failed.Aborted可以看出，第 12 行的 printf() 函數并沒有被執行。這是因為程序運行環境里并沒有 “/dev/sth” 這個文件，所以 open() 函數執行失敗，傳遞給 assert() 的參數為假，C語言程序被終止，并且輸出 t.c 源文件第 11 行代碼 assert 失敗。

assert() 可以輸出出錯的代碼位置，這個特性在較為大型的C語言程序開發中是非常好用的，因為無需程序員再去手工調試代碼，排查出錯代碼的位置了。

不過，assert() 在遇到假參數時，直接將C語言程序終止太過于死板。比如某個C語言程序有兩套邏輯，第一套邏輯在 open() 函數成功打開文件時運行，第二套邏輯則在 open() 函數打開文件失敗時運行。要是使用 assert() 判斷 open() 函數是否成功打開文件，則第二套邏輯永遠沒有機會運行。

所以，assert() 一般僅用于開發階段幫助程序員定位錯誤，不能依賴 assert() 處理“意外”。事實上，為了便于使用，在定義了 NDEBUG 宏之后，assert() 就不再生成代碼了，此時 assert() 相當于一個空格。請看下面這段C語言代碼：

#include #include #include #include #define NDEBUG#include int main(){int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY); assert(fd > 0);printf("fd = %d\n", fd);return0; }

編譯上述C語言代碼并執行，得到如下輸出：

# gcc t.c# ./a.out fd = -1編譯時 assert

可以看出，assert() 用于處理C語言程序可能出現諸多預期之外的“意外”時很有用，它能夠自己輸出究竟哪一個“意外”發生。但是 assert() 也是死板的，它在遇到假條件時直接把程序終止，剩余的代碼邏輯不再有機會執行。

另外還有一點要說明，assert() 本身也會影響C語言程序的運行效率，這也是它常常只被使用在開發階段的另一個原因。

其實仔細想想，使用 assert() 的目的其實只是希望它能夠在C語言程序遇到不預期的“意外”時提醒程序員，我們并不關心 assert() 是否參與程序運行。如果使用 assert() 判斷的是常量表達式，那我們可以自己定義一個 static_assert() 宏，并且讓它在編譯時就判斷條件表達式是否成立，這樣的宏可能在某些場合更加好用。

那該如何實現編譯時 assert 這個功能呢？

其實很簡單，首先應該明白數組的長度不可能是負數，基于這一點，static_assert() 宏就容易實現了，請看下面的C語言代碼：

#define static_assert(expr) \do{ char tmp[(expr)?1:-1]; }while(0)如果條件表達式為真，則 static_assert() 宏會定義一個長度為 1 的數組，否則就會嘗試定一個長度為 -1 的數組，此時必定無法編譯通過。這里值得一提的一個小技巧是使用 {} 符號將定義的 tmp 數組的作用域限定在本次調用的 static_assert 宏里，避免多次調用 static_assert 時出現重復定義。

寫出如下C語言代碼測試之：

int main() { static_assert(2>1);printf("assert 2>1\n");static_assert(2<1);printf("assert 2<1\n");return0; }

編譯這段C語言代碼，得到如下輸出：

顯然，static_assert() 宏在編譯階段就將假條件表達式找出來了?？赡苡行┳x者會覺得如果 assert 成功，就會定義一個 tmp 數組，雖然它的長度很短，但是仍然浪費了?？臻g。其實這里可以把長度為零的數組，即：

#define static_assert(expr) \do{ char tmp[(expr)?0:-1]; }while(0)在 assert 成功時會執行 char tmp[0];，它的長度為 0，感興趣的讀者可以使用 sizeof() 測試一下。到這里，我們就較為粗略的定義好了 static_assert 宏，它在編譯階段就能發現假條件。

小結

本節主要介紹了 assert() 的使用，應該能夠發現，在開發階段，它能夠幫助程序員快速的定位“意外”，也討論了 assert() 的不足之處，并在此基礎上自己定義了“編譯時”的static_assert 宏。按照這樣的思路，其實還有很多定義 static_assert() 宏的其他方法，具體哪些方法留給讀者自己思考了。

總結

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