目录

一、断言概述

二、基本用法

三、工作原理

四、断言的优点

五、启用和禁用断言

六、性能考虑

七、最佳实践

八、示例代码

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一、断言概述

    assert.h 头文件定义了宏 assert()，用于在运行时验证程序是否符合指定条件。如果条件不满足，程序会报错并终止运行。这种机制被称为"断言"(assertion)，是程序开发中常用的调试工具。

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二、基本用法

assert(p != NULL);

        上述代码会在程序执行到该行时，验证变量 p 是否不等于 NULL。如果条件为真，程序继续执行；如果为假，程序会终止并输出错误信息。

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三、工作原理

assert() 宏接受一个表达式作为参数：

• 当表达式为真（返回值非零）时，assert() 不产生任何作用

• 当表达式为假（返回值为零）时，assert() 会：

  • 向标准错误流 stderr 写入错误信息

  • 显示未通过的表达式

  • 显示包含该表达式的文件名和行号

  • 调用 abort() 终止程序执行

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四、断言的优点

1. 自动诊断：自动标识问题所在的文件和行号，便于快速定位错误

2. 灵活启用/禁用：通过定义 NDEBUG 宏可以全局启用或禁用断言

3. 文档作用：断言可以充当代码注释，明确表达程序员的预期

4. 防御性编程：帮助在开发阶段捕获非法条件和逻辑错误

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五、启用和禁用断言

在 #include <assert.h> 之前定义 NDEBUG 宏可以禁用所有断言：

#define NDEBUG
#include <assert.h>

        这样编译器会忽略文件中的所有 assert() 语句。如需重新启用断言，只需移除或注释掉 NDEBUG 的定义。

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六、性能考虑

断言的缺点是会引入额外的运行时检查，可能影响程序性能。因此：

• Debug 版本：建议启用断言，帮助开发者发现问题

• Release 版本：通常禁用断言以提高性能

在 Visual Studio 等集成开发环境中，Release 版本会自动优化掉断言代码。

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七、最佳实践

1. 使用断言检查不应发生的条件，而不是预期的错误情况

2. 不要用断言替代正常的错误处理

3. 断言表达式不应有副作用（如修改变量值）

4. 在关键算法和复杂逻辑处添加断言

5. 为函数的前置条件和后置条件添加断言

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八、示例代码

#include <stdio.h>
#include <assert.h>int divide(int a, int b) {assert(b != 0 && "Divide by zero");  // 检查除数不为零return a / b;
}int main() {printf("10/2 = %d\n", divide(10, 2));printf("10/0 = %d\n", divide(10, 0));  // 会触发断言失败return 0;
}

当断言失败时，程序会输出类似以下信息：