《C++ Primer 第五版》assert 宏 和 NDEBUG 预处理宏变量

1. assert 是什么？

• assert 是 C/C++ 标准库提供的一个调试辅助宏，定义在 <assert.h> 或 <cassert>。

• 用法：

  #include <assert.h>
  
  int main() {
      int x = 5;
      assert(x > 0);   // ✅ 条件成立，继续执行
      assert(x < 0);   // ❌ 条件不成立，程序中断
      return 0;
  }
  

工作原理：

• assert(expr) 会检查 expr 是否为 真：

  • 如果为真 → 什么都不做，继续执行。

  • 如果为假 → 向标准错误输出报错信息（表达式、文件名、行号），并调用 abort() 终止程序。

报错例子：

a.out: test.cpp:5: main: Assertion `x < 0' failed.
Aborted (core dumped)

2. NDEBUG 的作用

NDEBUG 是一个 预处理宏变量，控制 assert 是否生效。

在 <assert.h> 中（标准库实现），大概长这样：

#ifdef NDEBUG
  #define assert(ignore) ((void)0)
#else
  #define assert(expr) ((expr) ? (void)0 : __assert_fail(...))
#endif

👉 意思是：

• 没有定义 NDEBUG：assert 正常工作。

• 定义了 NDEBUG：assert 会被编译器替换成 (void)0，即什么都不做，彻底失效。

3. 如何启用/禁用 assert

默认情况

• 一般编译时不定义 NDEBUG，所以 assert 默认是启用的。

禁用 assert（常在 release 模式）

• 手动在代码里加：

  #define NDEBUG
  #include <assert.h>
  

• 或者在编译时定义：

  g++ -DNDEBUG main.cpp -o main
  

这样 assert 宏在编译阶段就会被替换掉，不会有任何运行时开销。

4. 使用场景

• 调试阶段（Debug build）：
  用 assert 来验证程序运行时的“假设”。比如：

  assert(ptr != NULL); // 这里假设指针不为空
  

• 发布阶段（Release build）：
  通常会加 -DNDEBUG 禁用所有 assert，避免：

  • 运行时性能损耗。

  • 在生产环境因为 assert 崩掉服务。

5. 注意点

1. assert 不适合替代正常的错误处理逻辑。

   • Debug 模式下崩溃方便开发者发现问题。

   • Release 模式下它可能被编译掉，完全没效果。
     👉 所以不要拿 assert 来检查用户输入、网络异常等情况。

2. 如果你想 即使在 Release 也强制检查，就写自己的检查逻辑：

   if (!ptr) {
       fprintf(stderr, "fatal: null pointer\n");
       exit(1);
   }
   

6. 比喻

• assert 就像你写代码时的“安全带”，确保某个假设为真，否则立刻报警停车。

• NDEBUG 就像把安全带“剪掉”，让车可以随便跑，不会因为警报停下来。

  • 调试阶段：戴上安全带，保护自己。

  • 发布阶段：去掉安全带，车能跑得更快，但要自己负责。

✅ 总结：

• assert(expr)：调试时验证假设，失败就中断。

• NDEBUG：编译开关，定义后会让所有 assert 失效。

• 用法：调试阶段开着，发布阶段关掉。