cpp断言

断言

Cpp中的断言是一种调试工具，用于开发过程中的假设。其主要目的是捕获程序中的逻辑错误。当某个条件为false时，断言会触发一个运行时的错误，从而使开发者能够及时地知道并处理这个错误。

使用断言需要包括头文件或这两个头文件都提供了一个才参数的宏，用于运行时进行断言。

语法：

assert(expression);
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这里的expression是一个bool表达式，如果值为真，则断言不会有任何效果，程序会继续正常运行。但是如果他的值为假，则断言会生成一个错误信息，并使程序终止。

断言可以提高程序的可读性，帮助程序员定位违反了某些前提条件的错误。

何时使用断言：

断言通常用于验证开发者认为不应该为false的条件。例如，如果函数接受一个指向对象的指针，断言可以确保该指针不为空：

void someFunction(Object* obj) {
    assert(obj != nullptr);
    // ... function logic ...
}
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注意：

1. 断言用于处理程序中不应该发生的错误，而非逻辑上可能发生的错误。
2. 不要把需要执行的代码放到断言的表达式中。
3. 断言的代码一般放在函数或成员函数的第一行，表达式多为函数的形参。

下面是使用断言处理的简单示例：

#include 
#include 
using namespace std;

double computeAverage(int* arr, int length) {
    // 使用断言确保传入的数组指针不为空且长度大于0
    assert(arr != nullptr && length > 0);

    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < length; ++i) {
        sum += arr[i];
    }
    return static_cast<double>(sum) / length;
}

int main() {
    int values[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    cout << "Average: " << computeAverage(values, 5) << endl;

    // 这将导致断言失败
    // cout << "Average: " << computeAverage(nullptr, 5) << endl;

    return 0;
}
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静态断言

assert宏是运行时断言，在程序运行时的时候才能起作用。

C++11引入了静态断言static_assert，静态断言在编译时对条件进行断言检查。如果该条件为 false，编译器将生成一个编译错误，并显示给定的错误消息。

使用静态断言非常简单，不需要包含任何特定的头文件。它的基本语法如下：

static_assert(常量表达式, "错误消息");
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其中，常量表达式必须是在编译时可计算的表达式，而错误消息是一个字符串，当断言失败时，它会被显示为编译错误。

静态断言与运行时断言的区别：

最大的区别是检查的时间：assert 是运行时断言，而 static_assert 是编译时断言。这意味着 static_assert 的错误会在编译阶段被捕获，而不是程序运行时。

此外，static_assert 需要一个常量表达式作为其条件，这意味着它的值必须在编译时是已知的。而 assert 则没有这个限制，它的条件可以包含变量。

示例：

考虑一个情境，我们可能希望确保整数的大小是 4 字节：

static_assert(sizeof(int) == 4, "int type is not 4 bytes!");
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如果 int 类型的大小不是 4 字节，上述代码将导致编译错误。