断言的应该是一种编程的常见技巧。我所应用的断言有两种,一种是动态断言,即大家所熟知的C标准库的assert()宏,一种是C++中的静态断言,即在编译期间检查。
动态断言
assert宏的原型定义在<assert.h>中,其作用是如果它的条件返回错误,则终止程序执行,原型定义:
#include <assert.h>
void assert( int expression );
assert
的作用是先计算表达式expression
,如果其值为假(即为0),那么它先向stderr
打印一条出错信息,然后通过调用abort
来终止程序运行。
大家要注意是,其中的表达式为假时,会终止程序运行,包括我在内经常会写错代码,断言一个指针是否为空,往往写成了
assert(!p);
其实应该写成assert(p);
。
assert
是运行期的判断,并且会强制终止程序,一般要求只能用于debug
版本中,是为了尽可能快的发现问题。尤其在我所从事的电信软件产品中,assert
是要从release
版本中去掉。所以一般开发会重新定义assert
宏。
静态断言
在新的C++
标准中C++0x
中,加了对静态断言的支持,引入了新的关键字static_assert
来表示静态断言。
使用静态断言,我们可以在程序的编译时期检测一些条件是否成立。但这个关键字太新了,没有几个编译器是支持的(好像VC2008支持,我用VC很少,主要是在linux下C++编程)。
于是可以使用C++现有的模板特性来实现静态断言的功能。boost
中也已有BOOST_STATIC_ASSERT
宏的实现,有兴趣的同学可以down下来仔细研究一下,它的断言信息更丰富,下面为我的简单实现:
// declare a tempalte class StaticAssert.
template <bool assertion> struct StaticAssert;
// only partial specializate parameter's value is true.
template <> struct StaticAssert<true> {
enum { VALUE = 1 };
};
#define STATIC_ASSERT(expression) (void)StaticAssert<expression>::VALUE
原理是,先声明一个模板类,但后面仅仅偏特化参数值为true的类,而为false的类则一个未定义的类,即是一个未完整的类型,编译期间无法找到StaticAssert<false>::VALUE
类型。举例如下:
STATIC_ASSERT(4 == sizeof(long) ); //在 32bit机上OK
STATIC_ASSERT(4 == sizeof(long) ); //在 64bit机上NG,long为8字节
静态断言在编译时进行处理,不会产生任何运行时刻空间和时间上的开销,这就使得它比assert宏具有更好的效率。另外比较重要的一个特性是如果断言失败,它会产生有意义且充分的诊断信息,帮助程序员快速解决问题。