Основы программирования в Linux
вернуться

Мэтью Нейл
Шрифт:

7.4 0.45 0.04 1 40.00 390.02 _main [2]

3.7 0.47 0.02 53 0.38 0.38 _read [12]

3.7 0.49 0.02 w4str [10]

1.9 0.50 0.01 26034 0.00 0.00 _strlen [16]

1.9 0.51 0.01 8664 0.00 0.00 strncmp [17]

Проверки соблюдения условий

Несмотря на то, что вставка на этапе разработки программы с помощью условной компиляции отладочного кода, такого как вызовы

printf
, распространена, иногда оставлять такие сообщения в поставляемой программе непрактично. Но часто проблемы возникают во время работы программы из-за некорректных допущений или исходных данных, а не из-за ошибок кодирования. Это события, которых "не может быть никогда". Например, функция может быть написана в расчете на то, что ее входные параметры будут в определенном диапазоне. Если передать ей некорректные данные, она может сделать некорректной работу всей системы.

В тех случаях, когда внутренняя логика системы нуждается в подкреплении, X/Open предоставляет макрос

assert
, применяемый для проверки правильности исходных данных и остановки выполнения программы в противном случае.

#include <assert.h>

void assert(int expression)

Макрос

assert
вычисляет выражение и, если оно не равно нулю, выводит некоторую диагностическую информацию о стандартной ошибке и вызывает функцию
abort
для завершения программы.

Заголовочный файл assert.h определяет макросы в зависимости от определения флага

NDEBUG
. Если
NDEBUG
определен во время обработки заголовочного файла,
assert
определяется по существу как ничто. Это означает, что вы можете отключить проверки заданных выражений во время компиляции, компилируя с опцией
– DNDEBUG
или вставив перед включением файла assert.h строку

#define NDEBUG

в каждый исходный файл.

Этот метод применения порождает проблему. Если вы используете

assert
во время тестирования, но отключите макрос в рабочем коде, в вашем рабочем коде может оказаться менее строгая проверка, чем применявшаяся в процессе его тестирования. Обычно макросы
assert
не оставляют включенными в рабочем коде — вряд ли вам понравится рабочий код, предоставляющий пользователю недружелюбное сообщение
assert failed
и останавливающий программу. Быть может, лучше написать свою отслеживающую ошибки подпрограмму, которая проверяет выражение, использовавшееся в макросе, но не нуждается в полном отключении в рабочем коде.

Вы также должны убедиться в том, что у выражения макроса

assert
нет побочных эффектов. Например, если вы применяете вызов функции с побочным эффектом, этот побочный эффект не проявится в рабочем коде с отключенными макросами
assert
.

Выполните упражнение 10.2.

Упражнение 10.2. Программа assert.c.

Далее приведена программа assert.c, определяющая функцию, которая должна принимать положительное значение. Она защищает от ввода некорректного аргумента благодаря применению макроса

assert
.

После включения заголовочного файла assert.h и функции "квадратный корень", проверяющей положительное значение параметра, вы можете писать функцию

main
.

#include <stdio.h>

#include <math.h>

#include <assert.h>

#include <stdlib.h>

double my_sqrt(double x) {

 assert(x >= 0.0);

 return sqrt(x);

}

int main {

 printf("sqrt +2 = %g\n", my_sqrt(2.0));

 printf("sqrt -2 = %g\n", my_sqrt(-2.0));

 exit(0);

}

Теперь при выполнении программы вы увидите нарушение в макросе

assert
при передаче некорректного значения. Точный формат сообщения о нарушении условия макроса assert в разных системах разный.

$ сс -о assert assert.с -lm

$ ./assert

sqrt +2 = 1.41421

assert: assert.c:7: my_sqrt: Assertion 'x >= 0.0' failed.

Aborted

$

Как это работает

Когда вы попытаетесь вызвать функцию

my_sqrt
с отрицательным числом, макрос
assert
даст сбой. Он предоставляет файл и номер строки, в которой нарушено условие и само нарушенное условие. Программа завершается прерыванием
abort
. Это результат вызова
abort
макросом
assert
.