【C语言学习趣事】_GCC源代码分析_2_assert.h

　　我记得在以前的一篇随笔中，我堆windows下的<assert.h>进行了分析，今天我们来看看gcc中这个文件的定义是怎样的。

【1】assert宏的作用

　　assert宏实现断言的作用，一般在源文件中引用格式如下：

#include <assert.h>

#undef NDEBUG
assert(expression)

关于assert宏：

　　1、当 expression的值为0时进行断言，如果表达式expression的值非零，则不进行断言。

　　2、assert宏进行断言的时候，在标准错误输出中输出断言发生的源文件名称：__FILE__ 和断言发生时语句所在的行： __LINE__

　　3、可在程序的调试过程中，利用assert宏进行关键点程序进行测试，以输出一些有用的信息，当不需要调试的时候，可以通过定义NDEBUG宏来取消

宏assert的作用。

【2】assert.h

/* Allow this file to be included multiple times
   with different settings of NDEBUG.  */

//assert 为C库提供的一种断言机制
//断言用来在标准错误输出流输出信息，并且使程序异常终止
/*
    断言的机制：

*/

//首先取消 assert 宏的定义，
//这样做的目的是为了防止宏重复被定义
#undef assert
#undef __assert

//通过判断是否定义宏 NDEBUG 来判断在源代码中是否需要宏assert
/*
    如果定义了 NDEBUG 宏，就表示不需要在程序中引用 assert 宏
    NDEBUG： do not debug
    否则就在程序中，assert 宏将被执行

    可以发现assert宏在定义 NDEBUG时，定义很特别，宏参数并没有引用
*/
#ifdef NDEBUG
    //定义了NDEBUG宏，assert 宏定义为不做任何提示输出
     #define assert(ignore)  ((void)0)
#else
    void __eprintf ();        /* Defined in gnulib */
    #ifdef __STDC__    //定义了__STDC__宏
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (#expression, __FILE__, __LINE__)))
        #define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  expression, lineno, file), 0)
    #else /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (expression, __FILE__, __LINE__)))
        #define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  "expression", lineno, file), 0)
    #endif /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
#endif

【3】第一段预处理

//首先取消 assert 宏的定义，
//这样做的目的是为了防止重复定义宏的影响
#undef assert
#undef __assert

　　这样做的目的是为了防止 assert 重定义，引起混乱；这样在引用的位置处，就可以取消前面的定义。

【4】标准assert宏定义结构

　　通常assert宏定义具有下面的结构

　　　　　　

　　这样结构的目的是为了对用户的 NDEBUG 宏做出正确的响应。

【5】宏代码

//通过判断是否定义宏 NDEBUG 来判断在源代码中是否需要宏assert
/*
    如果定义了 NDEBUG 宏，就表示不需要在程序中引用 assert 宏
    NDEBUG： do not debug
    否则就在程序中，assert 宏将被执行

    可以发现assert宏在定义 NDEBUG时，定义很特别，宏参数并没有引用
*/
#ifdef NDEBUG
    //定义了NDEBUG宏，assert 宏定义为不做任何提示输出
     #define assert(ignore)  ((void)0)
#else
    void __eprintf ();        /* Defined in gnulib */
    #ifdef __STDC__    //定义了__STDC__宏
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (#expression, __FILE__, __LINE__)))
        #define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  expression, lineno, file), 0)
    #else /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (expression, __FILE__, __LINE__)))
        #define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  "expression", lineno, file), 0)
    #endif /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
#endif

　　这里我们可以看到，这个宏，其实是定义了两个红： assert 和 __assert

1、assert

　　分两种情况： 

定义了 __STDC__ 宏时：

#define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (#expression, __FILE__, __LINE__)))

未定义了 __STDC__ 宏时：

#define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (expression, __FILE__, __LINE__)))

　　这两者的区别，仅在于 “#” 连接符的作用，如果不用  #expression 这种形式，则宏参数不能使 带引号的字符串， 而用了

#expression 这种形式，assert宏的实际参数既可以是带引号的字符串。

两个预定义宏：

　　__FILE__： 返回C成员源文件名

　　__LINE__ ：返回代码行在C文件中的行数

2、__assert

　　这个宏只有一种形式：

#define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  "expression", lineno, file), 0)

　　这个宏，其实是引用了函数 __eprintf() 函数来实现输出，这个函数不是标准的库函数。如果要实现标准assert宏，则不能引用标准库

函数实现，这是因为如果在程序中如果没有包含这些库函数，则会引起异常。

__eprintf() 函数：　

#ifdef L_eprintf
#include <stdio.h>
/* This is used by the `assert' macro.  */
void
__eprintf (string, expression, line, filename)
     char *string;
     char *expression;
     int line;
     char *filename;
{
  fprintf (stderr, string, expression, line, filename);
  fflush (stderr);
  abort ();
}
#endif

　　就是说这个头文件还可以这样：

#ifdef NDEBUG
    //定义了NDEBUG宏，assert 宏定义为不做任何提示输出
     #define assert(ignore)  ((void)0)
#else
    void __eprintf ();  /* Defined in gnulib */
    #define __assert(expression, file, lineno)  \
              (__eprintf ("Failed assertion `%s' at line %d of `%s'.\n",    \
                  expression, lineno, file), 0)    
    #ifdef __STDC__    //定义了__STDC__宏
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (#expression, __FILE__, __LINE__)))    
    #else /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
        #define assert(expression)  \
              ((void) ((expression) ? 0 : __assert (expression, __FILE__, __LINE__)))
    #endif /* no __STDC__; i.e. -traditional.  */
#endif

【6】微软VS 2008 代码比较

/***
*assert.h - define the assert macro
*
*       Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved.
*
*Purpose:
*       Defines the assert(exp) macro.
*       [ANSI/System V]
*
*       [Public]
*
****/

#include <crtdefs.h>

#undef  assert

#ifdef  NDEBUG

#define assert(_Expression)     ((void)0)

#else

#ifdef  __cplusplus
extern "C" {
#endif

_CRTIMP void __cdecl _wassert(_In_z_ const wchar_t * _Message, _In_z_ const wchar_t *_File, _In_ unsigned _Line);

#ifdef  __cplusplus
}
#endif

#define assert(_Expression) (void)( (!!(_Expression)) || (_wassert(_CRT_WIDE(#_Expression), _CRT_WIDE(__FILE__), __LINE__), 0) )

#endif  /* NDEBUG */

　　不知道，有没有专门介绍gcc编译器源代码的书籍，我知道有一本书gcc internal, 是英语版的，看起来很废力，有没有人知道中文的这样的书籍；

那位大侠不吝赐教，告诉我一本这样的书，或者这样的论坛，我找了好久也没有发现一个合意的。