一、前言

二、assert 斷言

三、if VS assert

五、總結(jié)

一、前言

我們在擼代碼的時候,經(jīng)常需要對代碼的安全性進行檢查,例如:

1． 指針是否為空?

2． 被除數(shù)是否為 0?

3． 函數(shù)調(diào)用的返回結(jié)果是否有效?

4． 打開一個文件是否成功?

對這一類的邊界條件進行檢查的手段,一般都是使用 if 或者 assert 斷言,無論使用哪一個,都可以達到檢查的目的。那么是否就意味著:這兩者可以隨便使用,想起來哪個就用哪個?

這篇小短文我們就來掰扯掰扯:在不同的場景下,到底是應(yīng)該用 if,還是應(yīng)該使用 assert 斷言?

寫這篇文章的時候,我想起了孔乙己老先生的那個問題:茴香豆的“茴”字有幾種寫法?

似乎我們沒有必要來糾結(jié)應(yīng)該怎么選擇,因為都能夠?qū)崿F(xiàn)想要的功能。以前我也是這么想的,但是,現(xiàn)在我不這么認為。

成為技術(shù)大牛、拿到更好的offer,也許就在這些細微之間就分出了勝負。

二、assert 斷言

剛才,我問了下旁邊的一位工作 5 年多的嵌入式開發(fā)者:if 和 assert 如何選擇?他說:assert 是干什么的?!

看來,有必要先簡單說一下 assert 斷言。

assert() 的原型是:

void assert(int expression);

1． 如果宏的參數(shù)求值結(jié)果為非零值,則不做任何操作(no action);
2． 如果宏的參數(shù)是零值,就打印診斷消息,然后調(diào)用abort()。

例如下面的代碼:

#include

1． 當(dāng) b 不為 0 時,assert 斷言什么都不做,程序往下執(zhí)行;
2． 當(dāng) b 為 0 時,assert 斷言就打印錯誤信息,然后終止程序;

從功能上來說,assert(0 != b); 與下面的代碼等價:

if (0 == b){    fprintf(stderr, "b is zero．．．");    abort();}
assert 是一個宏,不是一個函數(shù)

在 assert．h 頭文件中,有如下定義:

#ifdef NDEBUG    #define assert(condition) ((void)0)#else    #define assert(condition) implementation defined#endif

既然是宏定義,說明是在預(yù)處理的時候進行宏替換。(關(guān)于宏的更多內(nèi)容,可以看一下這篇文章:提高代碼逼格的利器:宏定義-從入門到放棄)。

從上面的定義中可以看到:

如果定義了宏 NDEBUG,那么 assert() 宏將不做什么動作,也就是相當(dāng)于一條空語句:(void)0;,當(dāng)在 release 階段編譯代碼的時候,都會在編譯選項中(Makefile)定義這個宏。如果沒有定義宏 NDEBUG,那么 assert() 宏將會把一些檢查代碼進行替換,我們在開發(fā)階段執(zhí)行 debug 模式編譯時,一般都會屏蔽掉這 NDEBUG 這個宏。三、if VS assert

還是以一個代碼片段來描述問題,以場景化來討論比較容易理解。

// brief: 把兩個短字符串拼接成一個字符串char *my_concat(char *str1, char *str2){    int len1 = strlen(str1);    int len2 = strlen(str2);    int len3 = len1 + len2;    char *new_str = (char *)malloc(len3 + 1);    memset(new_str, 0 len3 + 1);    sprintf(new_str, "%s%s", str1, str2);    return new_str;}

如果一個開發(fā)人員寫出上面的代碼,一定會被領(lǐng)導(dǎo)約談的!它存在下面這些問題:

沒有對輸入?yún)��?shù)進行有效性檢查;沒有對 malloc 的結(jié)果進行檢查;sprintf 的效率很低;．．．1． 使用 if 語句來檢查char *my_concat(char *str1, char *str2){    if (!str1 || !str2)  // 參數(shù)錯誤        return NULL;            int len1 = strlen(str1);    int len2 = strlen(str2);    int len3 = len1 + len2;    char *new_str = (char *)malloc(len3 + 1);        if (!new_str)   // 申請堆空間失敗        return NULL;        memset(new_str, 0 len3 + 1);    sprintf(new_str, "%s%s", str1, str2);    return new_str;}
2． 使用 assert 斷言來檢查char *my_concat(char *str1, char *str2){    // 確保參數(shù)正確    assert(NULL != str1);    assert(NULL != str2);        int len1 = strlen(str1);    int len2 = strlen(str2);    int len3 = len1 + len2;    char *new_str = (char *)malloc(len3 + 1);        // 確保申請堆空間成功    assert(NULL != new_str);        memset(new_str, 0 len3 + 1);    sprintf(new_str, "%s%s", str1, str2);    return new_str;}

3． 你喜歡哪一個?

首先聲明一點:以上這 2 種檢查方式,在實際的代碼中都很常見,從功能上來說似乎也沒有什么影響。因此,沒有嚴格的錯與對之分,很多都是依賴于每個人的偏好習(xí)慣不同而已。

(1) assert 支持者

我作為 my_concat() 函數(shù)的實現(xiàn)者,目的是拼接字符串,那么傳入的參數(shù)必須是合法有效的,調(diào)用者需要負責(zé)這件事。如果傳入的參數(shù)無效,我會表示十分的驚訝!怎么辦:崩潰給你看!

(2)if 支持者

我寫的 my_concat() 函數(shù)十分的健壯,我就預(yù)料到調(diào)用者會亂搞,故意的傳入一些無效參數(shù),來測試我的編碼水平。沒事,來吧,我可以處理任何情況!

這兩個派別的理由似乎都很充足!那究竟該如何選擇?難道真的的跟著感覺走嗎?

假設(shè)我們嚴格按照常規(guī)的流程去開發(fā)一個項目:

1． 在開發(fā)階段,編譯選項中不定義 NDEBUG 這個宏,那么 assert 就發(fā)揮作用;

2． 項目發(fā)布時,編譯選項中定義了 NDEBUG 換個宏,那么 assert 就相當(dāng)于空語句;

也就是說,只有在 debug 開發(fā)階段,用 assert 斷言才能夠正確的檢查到參數(shù)無效。而到了 release 階段,assert 不起作用,如果調(diào)用者傳遞了無效參數(shù),那么程序只有崩潰的命運了。

這說明什么問題?是代碼中存在 bug?還是代碼寫的不夠健壯?

從我個人的理解上看,這壓根就是單元測試沒有寫好,沒有測出來參數(shù)無效的這個 case!

4． assert 的本質(zhì)

assert 就是為了驗證有效性,它最大作用就是:在開發(fā)階段,讓我們的程序盡可能地 crash。每一次的 crash,都意味著代碼中存在著 bug,需要我們?nèi)バ拚��?/p>

當(dāng)我們寫下一個 assert 斷言的時候,就說明:斷言失敗的這種情況是不可以的,是不被允許的。必須保證斷言成功,程序才能繼續(xù)往下執(zhí)行。

5． if-else 的本質(zhì)

if-else 語句用于邏輯處理,它是為了處理各種可能出現(xiàn)的情況。就是說:每一個分支都是合理的,是允許出現(xiàn)的,我們都要對這些分支進行處理。

6． 我喜歡的版本char *my_concat(char *str1, char *str2){    // 參數(shù)必須有效    assert(NULL != str1);    assert(NULL != str2);        int len1 = strlen(str1);    int len2 = strlen(str2);    int len3 = len1 + len2;    char *new_str = (char *)malloc(len3 + 1);        // 申請堆空間失敗的情況,是可能的,是允許出現(xiàn)的情況。    if (!new_str)        return NULL;        memset(new_str, 0 len3 + 1);    sprintf(new_str, "%s%s", str1, str2);    return new_str;}

對于參數(shù)而言:我認為傳入的參數(shù)必須是有效的,如果出現(xiàn)了無效參數(shù),說明代碼中存在 bug,不允許出現(xiàn)這樣的情況,必須解決掉。

對于資源分配結(jié)果(malloc 函數(shù))而言:我認為資源分配失敗是合理的,是有可能的,是允許出現(xiàn)的,而且我也對這個情況進行了處理。

當(dāng)然了,并不是說對參數(shù)檢查就要使用 assert,主要是根據(jù)不同的場景、語義來判斷。例如下面的這個例子:

int g_state;void get_error_str(bool flag){    if (TRUE == flag)    {        g_state = 1;        assert(1 == g_state); // 確保賦值成功    }    else    {        g_state = 0;        assert(0 == g_state); // 確保賦值成功    }}

flag 參數(shù)代表不同的分支情況,而賦值給 g_state 之后,必須保證賦值結(jié)果的正確性,因此使用 assert 斷言。

五、總結(jié)

這篇文章分析了 C 語言中比較晦澀、模糊的一個概念,似乎有點虛無縹緲,但是的確又需要我們停下來仔細考慮一下。

如果有些場景,實在拿捏不好,我就會問自己一個問題:

這種情況是否被允許出現(xiàn)?

不允許:就用 assert 斷言,在開發(fā)階段就盡量找出所有的錯誤情況;

允許:就用 if-else,說明這是一個合理的邏輯,需要進行下一步處理。

【原創(chuàng)聲明】

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