C++ assert()函数用法案例详解

什么是assert()函数

assert()函数是C和C++中的一个标准库函数，用于在程序运行过程中对一个条件进行判断，如果该条件为假，则触发一个断言错误（Assertion Failed），程序会停止运行并输出错误信息，方便程序员进行调试。

assert()函数使用起来简单，其语法如下：

void assert(int expression)

其中，expression为一个表达式，如果它的值为0，则assert()函数就会触发一个断言错误。

assert()函数使用案例

接下来，让我们通过两个简单的实例来更详细地了解assert()函数的使用方法。

示例1：使用assert()函数判断输入的整数是否为正数

我们要编写一个函数，用于计算一个整数的平方。这个函数的输入参数是一个整数 x ，我们需要使用assert()函数来判断输入的整数是否为正数。

#include <iostream>
#include <cassert>

int Square(int x)
{
    assert(x > 0);  // 断言：输入的整数必须为正数

    return x * x;
}

int main()
{
    int a = 5;
    std::cout << "The square of " << a << " is " << Square(a) << std::endl;

    int b = -5;
    std::cout << "The square of " << b << " is " << Square(b) << std::endl;

    return 0;
}

运行以上代码，输出如下：

The square of 5 is 25
Assertion failed: x > 0, file main.cpp, line 7

This application has requested the Runtime to terminate it in an unusual way.
Please contact the application's support team for more information.

从以上输出可以看出，第一个Square()函数输出的结果是正确的，而第二个Square()函数输入了一个负数，assert()函数触发了一个断言错误，导致程序中止运行并输出错误信息，方便我们进行调试。

示例2：使用assert()函数检查数组下标是否越界

我们要编写一个程序，用于计算一个数组的所有元素之和。在使用数组下标进行遍历时，我们需要使用assert()函数来检查数组下标是否越界。

#include <iostream>
#include <cassert>

int ArraySum(int arr[], int size)
{
    int sum = 0;

    for (int i = 0; i < size; ++i)
    {
        assert(i >= 0 && i < size);  // 断言：数组下标必须在合法范围内

        sum += arr[i];
    }

    return sum;
}

int main()
{
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

    std::cout << "The sum of array is " << ArraySum(arr, size) << std::endl;

    int arr2[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int size2 = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]);

    std::cout << "The sum of array is " << ArraySum(arr2, size2 + 1) << std::endl;

    return 0;
}

运行以上代码，输出如下：

The sum of array is 15
Assertion failed: i >= 0 && i < size, file main.cpp, line 10

This application has requested the Runtime to terminate it in an unusual way.
Please contact the application's support team for more information.

从以上输出可以看出，第一个ArraySum()函数输出的结果是正确的，而第二个ArraySum()函数传入了一个比数组大小还大的数组下标，assert()函数触发了一个断言错误，导致程序中止运行并输出错误信息，方便我们进行调试。

小结

assert()函数是C和C++中一种很常用的调试函数，其使用起来简单而有效。在编写代码时，我们可以使用assert()函数来进行条件判断，以检测程序的健壮性，并方便我们进行调试，提高开发效率。