在C语言程序开发中，程序员写代码时应该考虑的“面面俱到”，这样才能写出功能稳定的程序。例如，在实现 open() 函数时，先完成它的功能固然是重要的，但是程序员还需要考虑各种“意外”，比如下面这种情况。

假设不存在 /dev/sth 这个文件，仍然调用 open() 函数打开它：

int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY);此时 open() 函数不应该感到迷惑，而是具备处理这种“意外”的能力。标准库的 open() 函数在遇到这种情况时，会返回一个错误码，对应着“文件不存在”的错误信息。

所以我们在开发C语言程序的过程中，写出的代码也应具备这种处理“意外”的能力。处理“意外”最常用的方式之一就是返回一个错误码，输出一段错误提示信息，这一点其实之前的文章讨论过。

使用 assert

在C语言程序开发阶段，为了方便，我们可以在可能出现不预期的“意外”处使用 assert()。assert() 的C语言原型如下：

#include void assert(scalar expression);

使用它需要包含 assert.h，assert() 接收一个参数 expression，可以是一个表达式，如果 expression 为真，则什么都不会发生。如果 expression 为假，则 assert() 会终止C语言程序，并且输出 assert 失败的代码位置。

例如下面这段C语言代码：

int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY);assert(fd > 0);printf("fd = %d\n", fd);

编译并执行，得到如下结果：

# gcc t.c# ./a.out a.out: t.c:11: main: Assertion `fd > 0' failed.Aborted可以看出，第 12 行的 printf() 函数并没有被执行。这是因为程序运行环境里并没有 “/dev/sth” 这个文件，所以 open() 函数执行失败，传递给 assert() 的参数为假，C语言程序被终止，并且输出 t.c 源文件第 11 行代码 assert 失败。

assert() 可以输出出错的代码位置，这个特性在较为大型的C语言程序开发中是非常好用的，因为无需程序员再去手工调试代码，排查出错代码的位置了。

不过，assert() 在遇到假参数时，直接将C语言程序终止太过于死板。比如某个C语言程序有两套逻辑，第一套逻辑在 open() 函数成功打开文件时运行，第二套逻辑则在 open() 函数打开文件失败时运行。要是使用 assert() 判断 open() 函数是否成功打开文件，则第二套逻辑永远没有机会运行。

所以，assert() 一般仅用于开发阶段帮助程序员定位错误，不能依赖 assert() 处理“意外”。事实上，为了便于使用，在定义了 NDEBUG 宏之后，assert() 就不再生成代码了，此时 assert() 相当于一个空格。请看下面这段C语言代码：

#include #include #include #include #define NDEBUG#include int main(){int fd = open("/dev/sth", O_RDONLY); assert(fd > 0);printf("fd = %d\n", fd);return0; }

编译上述C语言代码并执行，得到如下输出：

# gcc t.c# ./a.out fd = -1编译时 assert

可以看出，assert() 用于处理C语言程序可能出现诸多预期之外的“意外”时很有用，它能够自己输出究竟哪一个“意外”发生。但是 assert() 也是死板的，它在遇到假条件时直接把程序终止，剩余的代码逻辑不再有机会执行。

另外还有一点要说明，assert() 本身也会影响C语言程序的运行效率，这也是它常常只被使用在开发阶段的另一个原因。

其实仔细想想，使用 assert() 的目的其实只是希望它能够在C语言程序遇到不预期的“意外”时提醒程序员，我们并不关心 assert() 是否参与程序运行。如果使用 assert() 判断的是常量表达式，那我们可以自己定义一个 static_assert() 宏，并且让它在编译时就判断条件表达式是否成立，这样的宏可能在某些场合更加好用。

那该如何实现编译时 assert 这个功能呢？

其实很简单，首先应该明白数组的长度不可能是负数，基于这一点，static_assert() 宏就容易实现了，请看下面的C语言代码：

#define static_assert(expr) \do{ char tmp[(expr)?1:-1]; }while(0)如果条件表达式为真，则 static_assert() 宏会定义一个长度为 1 的数组，否则就会尝试定一个长度为 -1 的数组，此时必定无法编译通过。这里值得一提的一个小技巧是使用 {} 符号将定义的 tmp 数组的作用域限定在本次调用的 static_assert 宏里，避免多次调用 static_assert 时出现重复定义。

写出如下C语言代码测试之：

int main() { static_assert(2>1);printf("assert 2>1\n");static_assert(2<1);printf("assert 2<1\n");return0; }

编译这段C语言代码，得到如下输出：

显然，static_assert() 宏在编译阶段就将假条件表达式找出来了。可能有些读者会觉得如果 assert 成功，就会定义一个 tmp 数组，虽然它的长度很短，但是仍然浪费了栈空间。其实这里可以把长度为零的数组，即：

#define static_assert(expr) \do{ char tmp[(expr)?0:-1]; }while(0)在 assert 成功时会执行 char tmp[0];，它的长度为 0，感兴趣的读者可以使用 sizeof() 测试一下。到这里，我们就较为粗略的定义好了 static_assert 宏，它在编译阶段就能发现假条件。

小结

本节主要介绍了 assert() 的使用，应该能够发现，在开发阶段，它能够帮助程序员快速的定位“意外”，也讨论了 assert() 的不足之处，并在此基础上自己定义了“编译时”的static_assert 宏。按照这样的思路，其实还有很多定义 static_assert() 宏的其他方法，具体哪些方法留给读者自己思考了。