为什么断言宏而不是函数？

Question

为什么断言宏而不是函数？

Ita*_*Bar 58 c assert c-preprocessor

我的讲师在课堂上问过我,我想知道为什么它是一个宏而不是一个函数？

Answer 1

Sha*_*our 70

简单的解释是,标准要求assert是一个宏,如果我们看一下C99标准草案(据我可以告诉部分是在同C11标准草案以及)部分7.2 诊断第2说:

断言宏应实现为宏,而不是实际功能.如果为了访问实际函数而禁止宏定义,则行为是未定义的.

为什么需要这个,国际标准程序设计语言-C的基本原理给出的理由是:

断言一个真正的函数可能很困难或不可能,因此它仅限于宏形式.

这不是很有用,但我们可以从其他要求中看出原因.回到7.2第1节,说:

[...]如果NDEBUG被定义为包含源文件中的点的宏名称,则断言宏被简单地定义为
#define assert(ignore) ((void)0)
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
断言宏根据每次包含的NDEBUG的当前状态重新定义.

这很重要,因为它允许我们在发布模式下关闭断言的简单方法,您可能需要花费可能昂贵的检查费用.

第二个重要的要求是它需要使用宏__FILE__,__LINE__ 并且__func__在7.2.1.1 断言宏中描述了这一点:

[...] assert宏写入有关特定调用的信息,后者分别是标准错误流上的预处理宏__FILE_ _和__LINE_ _以及标识符__func_ _的值.实现定义的格式.¹⁶⁵⁾然后调用中止函数.

脚注165说:

写入的消息可能是以下形式:
Assertion failed: expression, function abc, file xyz, line nnn.
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

将它作为一个宏允许宏__FILE__等等......在适当的位置进行评估,并且Joachim指出它是一个宏,允许它在它生成的消息中插入原始表达式.

C++标准草案要求cassert标题的内容assert.h与Standrd C库中的标题相同:

内容与标准C库头相同.

另见:ISO C 7.2.

为什么(无效)0？

为什么使用(void)0而不是其他表达式什么都不做？我们可以提出几个原因,首先这是断言概要的部分内容7.2.1.1:

void assert(scalar expression);

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

它说(强调我的):

断言宏将诊断测试放入程序中; 它扩展为void表达式.

表达式(void)0与最终得到void表达式的需要一致.

假设我们没有这个要求,其他可能的表达式可能会产生不良影响,例如assert允许在调试模式下使用释放模式,例如使用plain0将允许我们assert在赋值中使用,并且当正确使用时可能会生成一个expression result unused警告.至于使用复合语句作为注释建议,我们可以从C多行宏看到:do/while(0)vs scope block它们在某些情况下会产生不良影响.

@Drew McGowen:在C99中,它只有一个类型为`_Bool`的参数作为"特定类型".任何标量类型都可以隐式转换为`_Bool`. (2认同)

Answer 2

Rob*_*ahy 44

它允许捕获文件(通过__FILE__)和行号(通过__LINE__)
它允许assert替换有效的表达式,该表达式((void)0)在以释放模式构建时不起作用(即)

确切地说,通过`((void)0)`. (13认同)
`assert`必须始终是有效的*表达式*."空字符串"不是有效的表达式,这就是为什么`assert`不能被空字符串替换的原因.我可以像这样使用`assert`:`a =(assert(b> 0),b)`.这是完全有效的表达.如果`assert`突然变成空字符串,则该表达式将变为无效. (7认同)
此外,它还允许实际表达式在错误消息中表示为字符串. (5认同)
你们都误解了.什么Joachim肉是'断言(1 == 2)`可以打印像"断言失败:1 == 2"的消息.除非它是一个宏,否则这是不可能的. (5认同)
@RobertAllanHenniganLeahy:他在说什么.这个断言(根据标准)不是由空字符串替换,而是在定义NDEBUG时使用字符串`((void)0)`. (2认同)