如何在不使用abort()的情况下断言()?

时间:2020-03-05 18:45:49  来源:igfitidea点击:

如果我使用assert()并且断言失败,则assert()将调用abort(),从而突然终止正在运行的程序。我在生产代码中买不起。有没有一种方法可以在运行时进行断言,但是能够捕获失败的断言,因此我有机会优雅地处理它们?

解决方案

回答

是的,事实上是这样。我们将需要自己编写一个自定义的断言函数,因为C ++的assert()恰好是C的assert(),并且捆绑了abort()" feature"。幸运的是,这非常简单。

断言

template <typename X, typename A>
inline void Assert(A assertion)
{
    if( !assertion ) throw X();
}

如果谓词不成立,则上述函数将引发异常。然后,我们将有机会捕获异常。如果我们没有捕获到异常,将调用terminate(),这将类似于abort()结束程序。

我们可能会想知道,当我们为生产而构建时,如何优化断言。在这种情况下,我们可以定义常量以表示我们正在为生产而构建,然后在我们使用Assert()时引用该常量。

调试

#ifdef NDEBUG
    const bool CHECK_WRONG = false;
#else
    const bool CHECK_WRONG = true;
#endif

main.cc

#include<iostream>

struct Wrong { };

int main()
{
    try {
        Assert<Wrong>(!CHECK_WRONG || 2 + 2 == 5);
        std::cout << "I can go to sleep now.\n";
    }
    catch( Wrong e ) {
        std::cerr << "Someone is wrong on the internet!\n";
    }

    return 0;
}

如果CHECK_WRONG是一个常量,那么即使断言不是常量表达式,也会在生产中编译对Assert()的调用。有一个轻微的缺点,就是通过引用CHECK_WRONG来输入更多内容。但是作为交换,我们获得了一个优势,因为我们可以对各种断言进行分类,并在我们认为合适的情况下启用和禁用每个断言。因此,例如,我们可以定义一组即使在生产代码中也要启用的断言,然后定义仅在开发版本中仅看到的一组断言。

Assert()函数等效于键入

if( !assertion ) throw X();

但是它清楚地表明了程序员的意图:提出一个断言。断言也更容易用这种方法来实现,就像普通的assert()s一样。

有关此技术的更多详细信息,请参见Bjarne Stroustrup的C ++编程语言3e,24.3.7.2节。

回答

C / C ++中的断言仅在调试版本中运行。因此,这不会在运行时发生。一般而言,断言应标记事物,如果它们发生则表明存在错误,并通常在代码等中显示假设。

如果我们想拥有在运行时(发行版中)检查错误的代码,则可能应使用异常而不是断言,因为它们是设计用来执行的。答案基本上是使用断言语法包装异常抛出器。尽管这将起作用,但与首先抛出异常相比,我没有看到任何特别的好处。

回答

glib的错误报告功能采用断言后继续执行的方法。 glib是Gnome(通过GTK)使用的基础平台独立性库。这是一个宏,用于检查前提条件,并在前提条件失败时打印堆栈跟踪。

#define RETURN_IF_FAIL(expr)      do {                  \
 if (!(expr))                                           \
 {                                                      \
         fprintf(stderr,                                \
                "file %s: line %d (%s): precondition `%s' failed.", \
                __FILE__,                                           \
                __LINE__,                                           \
                __PRETTY_FUNCTION__,                                \
                #expr);                                             \
         print_stack_trace(2);                                      \
         return;                                                    \
 };               } while(0)
#define RETURN_VAL_IF_FAIL(expr, val)  do {                         \
 if (!(expr))                                                       \
 {                                                                  \
        fprintf(stderr,                                             \
                "file %s: line %d (%s): precondition `%s' failed.",     \
                __FILE__,                                               \
                __LINE__,                                               \
                __PRETTY_FUNCTION__,                                    \
                #expr);                                                 \
         print_stack_trace(2);                                          \
         return val;                                                    \
 };               } while(0)

这是打印堆栈跟踪的函数,该函数是为使用gnu工具链(gcc)的环境编写的:

void print_stack_trace(int fd)
{
    void *array[256];
    size_t size;

    size = backtrace (array, 256);
    backtrace_symbols_fd(array, size, fd);
}

这是我们使用宏的方式:

char *doSomething(char *ptr)
{
    RETURN_VAL_IF_FAIL(ptr != NULL, NULL);  // same as assert(ptr != NULL), but returns NULL if it fails.

    if( ptr != NULL )        // Necessary if you want to define the macro only for debug builds
    {
       ...
    }

    return ptr;
}

void doSomethingElse(char *ptr)
{
    RETURN_IF_FAIL(ptr != NULL);
}

回答

这是我在" assert.h"(Mac OS 10.4)中拥有的内容:

#define assert(e) ((void) ((e) ? 0 : __assert (#e, __FILE__, __LINE__)))
#define __assert(e, file, line) ((void)printf ("%s:%u: failed assertion `%s'\n", file, line, e), abort(), 0)

基于此,用throw(exception)替换对abort()的调用。而不是printf,我们可以将字符串格式化为异常的错误消息。最后,我们将获得以下内容:

#define assert(e) ((void) ((e) ? 0 : my_assert (#e, __FILE__, __LINE__)))
#define my_assert( e, file, line ) ( throw std::runtime_error(\
   std::string(file:)+boost::lexical_cast<std::string>(line)+": failed assertion "+e))

我没有尝试编译它,但是我们明白了。

注意:我们需要确保始终包含" exception"标头以及boost的标头(如果我们决定使用它来格式化错误消息)。但是,我们也可以使" my_assert"成为一个函数,仅声明其原型。就像是:

void my_assert( const char* e, const char* file, int line);

并在可以自由包含所有所需标头的地方实现它。

如果需要,可以将其包装在#ifdef DEBUG中,如果我们始终希望运行这些检查,则可以不使用。