C语言中的assert有什么用？怎样在release版本中关闭它？

相信不少初学者在阅读一些开源的C语言项目时，都会看到 assert 关键字，那么它有什么用呢？

assert 关键字，什么时候使用它？

C语言中的 assert() 方法可以诊断程序 bug，使用之前应该包含 <assert.h> 头文件，它的C语言原型如下，请看：

void assert(int expression);

参数 expression 可以是任意C语言表达式。如果表达式的计算结果为真，assert() 不执行任何操作，反之，如果表达式的计算结果为假，assert() 将在 stderr 上显示错误信息并且终止程序运行。

assert() 一般用于跟踪C语言程序的运行时（与编译时不同）错误，一般这样的错误不是语法错误，所以能够编译通过，但是最终得到的C语言程序在执行时，可能会给出不预期的错误结果。

例如，某段分析财务信息的C语言程序出错了，可能是因为程序中的利率变量 interest_rate 为负导致的，利率是不可能为负的，所以在这样的一段C语言程序中，可以添加如下语句：

assert(interest_rate>=0);

这样一旦出现利率为负的情况，assert() 将（以异常方式）终止程序，并给出错误信息，这样一来，我们就可以根据错误信息排查代码了。例如下面这段C语言程序：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int main()
{
    double interest_rate = -1;
    assert(interest_rate>=0);

    printf("won't be here\n");

    return 0;
}

编译并执行这段C语言代码，得到如下输出：

# gcc t.c
# ./a.out 
a.out: t.c:7: main: Assertion `interest_rate>=0' failed.
Aborted

显然，当 interest_rate 为负数时，assert(interest_rate>=0); 将提前（以异常方式）终止程序运行，并给出错误的原因。与此同时，后续的C语言代码将不再有执行机会。

其他

C语言中的 assert() 还有个方便点在于，程序员一旦开发程序完毕，可以在 release 版本程序中关闭 assert() 宏，此时 assert() 宏将不再提供功能，它在程序中的作用等同于一个空格。这一点可以直接查看 <assert.h> 头文件：

显然，通过 NDEBUG 宏就能控制 assert() 方法的开关了。下面是一个例子：

#include <stdio.h>

#define NDEBUG
#include <assert.h>

int main()
{
    double interest_rate = -1;
    assert(interest_rate>=0);

    printf("won't be here\n");

    return 0;
}

编译并执行这段C语言代码，可以得到如下输出：

# gcc t.c
# ./a.out 
won't be here

可见，assert() 被关闭了。另外，如果 assert() 失败时，添加一些附加错误提示信息，可以使用“短路表达式”（可参考我之前的文章）的技巧：

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

int main()
{
    double interest_rate = -1;
    assert(interest_rate>=0 && "interest rate cannot be negtive!" );

    printf("won't be here\n");

    return 0;
}

字符串"interest rate cannot be negtive!"必定为真，因此决定 assert() 是否失败的因素仍然在于 interest_rate>=0 本身，编译并执行上述C语言代码，得到如下输出：

# gcc t.c
# ./a.out 
a.out: t.c:7: main: Assertion `interest_rate>=0 && "interest rate cannot be negtive!"' failed.
Aborted

小结

本节主要讨论了C语言程序开发中 assert() 宏的使用，它可以在程序开发阶段，帮助程序员定位到一些本不应该发生的情况。更加方便的是，一旦程序开发完毕，程序员可以简单的通过 NDEBUG 宏关闭 assert() 的功能，此时它就等同于一个空格，不会为程序带来任何性能损失。