断言

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本文介绍了编程中断言的相关知识。断言用于测试程序中的假设，只在 debug 版本起作用。它有两种形式，默认关闭，可在编译和运行时启用。使用断言便于调试且不影响效率，但有副作用，不能用于公共方法参数检查等，还给出了适合使用断言的情况和基本原则。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

代码中放置一些假设，通过判断假设是否为真，进而判断程序是否正确。断言就是用来测试程序中的假设是否正确的，若果假设被违反，那么就中断程序的执行

断言assert是定义在assert.h中的宏，只在debug版本起作用，而在release版本不起作用。用法：assert（表达式）
当表达式的值为真的时候，也就是假设成立的时候，系统继续运行；但是当表达式的值为假，也就是假设不成立的时候，他就会中断程序执行，并且报告错误所在行。
eg：

 do
    {
        printf("input m(m>=0):");
        scanf("%d",&m);
    }while(m<0);     //当m>=0,不再输入
    assert(m>=0);    //退出上面的输入后，发现输入的值比0小，中断程序，断言为假

上面的代码中，assert(m>=0)的效果与语句if(m<0) exit(1);类似，理论上来说条件语句可以用来替代断言，但是使用条件语句后：
1.程序编译后的目标代码体积变大
2.降低最终发布的程序效率
使用断言：
1.便于在程序调试时发现错误
2.不会影响程序执行效率

断言只能用于调试，不能作为程序的功能。断言不是用来检查程序的错误的，断言为假只会中断程序的执行，报告程序是错误的，而不会对错误进行相应的处理。断言不能用来判断有可能发生的情况是否会发生，不能对函数的入口参数进行合法性检查，不能用断言代替条件语句，不能用断言判断有可能发生的错误，只能用于检查程序中不能发生的错误确实不会发生

适合使用断言的情况：
1.检查程序中各种假设的正确性，eg确定一个计算结果确实在合理的范围内；
2.证明或者测试某种不可能发生的状况确实不会发生，eg：一些理论上不会被执行到的分支，确实不会被执行；

使用断言的基本原则：
1.使用断言可以捕获不应该或者不可能发生的情况，不等同于非法情况
2.一个assert只能检验一个假设

以下摘自百度百科
assert(编程术语)_百度百科

断言

断言是编程术语，表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真，可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言而在部署时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新启用断言。
使用断言可以创建更稳定、品质更好且不易于出错的代码。当需要在一个值为FALSE时中断当前操作的话，可以使用断言。单元测试必须使用断言（Junit/JunitX）。

前置条件断言：代码执行之前必须具备的特性
后置条件断言：代码执行之后必须具备的特性
前后不变断言：代码执行前后不能变化的特性

1 编程断言
2 断言方式

3 启用断言
4 副作用

5 不要使用
6 使用断言

编程断言

编写代码时，我们总是会做出一些假设，断言就是用于在代码中捕捉这些假设。断言表示为一些布尔表达式，程序员相信在程序中的某个特定点该表达式值为真，可以在任何时候启用和禁用断言验证，因此可以在测试时启用断言而在部署时禁用断言。同样，程序投入运行后，最终用户在遇到问题时可以重新启用断言。
使用断言可以创建更稳定、品质更好且不易于出错的代码。当需要在一个值为FALSE时中断当前操作的话，可以使用断言。单元测试必须使用断言（Junit/JunitX）。
除了类型检查和单元测试外，断言还提供了一种确定各种特性是否在程序中得到维护的极好的方法。
使用断言使我们向按契约式设计更近了一步。

断言方式

断言可以有两种形式
1.assert Expression1
2.assert Expression1:Expression2
其中Expression1应该总是一个布尔值，Expression2是断言失败时输出的失败消息的字符串。如果Expression1为假，则抛出一个 AssertionError，这是一个错误，而不是一个异常，也就是说是一个不可控制异常（unchecked Exception),AssertionError由于是错误，所以可以不捕获，但不推荐这样做，因为那样会使你的系统进入不稳定状态。

启用断言

断言在默认情况下是关闭的，要在编译时启用断言，需要使用source1.4标记既javac source1.4 Test.java ,在运行时启用断言需要使用 -ea参数。要在系统类中启用和禁用断言可以使用 -esa 和 -dsa参数。
例如：
public class AssertExampleOne{
public AssertExampleOne(){}
public static void main(String args[]){
int x=10;
System.out.println("Testing Assertion that x100");
assert x100：“Out assertion failed!”;
System.out.println(“Test passed!”);
}
}
如果编译时未加 -source1.4,则编译通不过
在执行时未加 -ea 时输出为
Testing Assertion that x100
Test passed
jre忽略了断言的旧代码，而使用了该参数就会输出为
Testing Assertion that x100
Exception in thread “main” java.lang.AssertionError: Out assertion failed!
at AssertExampleOne.main(AssertExampleOne.java:6)

副作用

由于程序员的问题，断言的使用可能会带来副作用，例如：
boolean isEnable=false;
//…
assert isEnable=true;
这个断言的副作用是因为它修改了程序中变量的值并且未抛出错误，这样的错误如果不细心的检查是很难发现的。但是同时我们可以根据以上的副作用得到一个有用的特性，根据它来测试断言是否打开。
public class AssertExampleTwo{
public static void main(String args[]){
boolean isEnable=false;
//…
assert isEnable=true;
if(isEnable==false){
throw new RuntimeException(“Assertion should be enabled!”);
}
}
}

不要使用

断言语句不是永远会执行，可以屏蔽也可以启用
因此：
1.不要使用断言作为公共方法的参数检查，公共方法的参数永远都要执行
2.断言语句不可以有任何边界效应，不要使用断言语句去修改变量和改变方法的返回值
下边是介绍断言的用法:
assert是在J2SE1.4中引入的新特性，assertion就是在代码中包括的布尔型状态，程序员认为这个状态是true。一般来说assert在开发的时候是检查程序的安全性的，在发布的时候通常都不使用assert。在1.4中添加了assert关键字和java.lang.AssertError类的支持。
首先，我们有必要从一个例子说起assert
public class AssertTest
{
public static void main(String[] args)
{
AssertTest at = new AssertTest();
at.assertMe(true);
at.assertMe(false);
}
private void assertMe(boolean boo)
{
assert boo?true:false;
System.out.println(“true condition”);
}
}
程序中包含了assert的话，你要用javac -source 1.4 xxx.java来编译，否则编译器会报错的。要想让assert得部分运行的话，要使用java -ea xxx来运行，否则包含assert得行会被忽略。下面我们运行
javac -source 1.4 AssertTest.java
java -ea AssertTest
看看结果的输出是：
true condition
Exception in thread “main” java.lang.AssertionError
at AssertTest.assertMe(AssertTest.java:13)
at AssertTest.main(AssertTest.java:7)
当我们运行at.assertMe(true)得时候，由于assert boo?true:false相当于 assert true;因此没有任何问题，程序往下执行打印出true condition，但是执行at.assertMe(false)的时候相当于assert false，这个时候解释器就会抛出AssertionError了，程序就终止了。大家必须清楚AssertionError是继承自Error得，因此你可以不再程序中catch它的，当然你也可以在程序中catch它然后程序可以继续执行。例如：
public class AssertTest
{
public static void main(String[] args)
{
AssertTest at = new AssertTest();
try
{
at.assertMe(true);
at.assertMe(false);
}
catch(AssertionError ae)
{
System.out.println(“AsseriontError catched”);
}
System.out.println(“go on”);
}
private void assertMe(boolean boo)
{
assert boo?true:false;
System.out.println(“true condition”);
}
}
assert还有另外一种表达的方式，就是assert exp1:exp2;其中exp1是个boolean返回值得表达式，而exp2可以是原始的数据类型或者对象都可以例如：
boolean boo = true;
String str = null;
assert boo = false：str=“error”;
我们刚开始讲得assert exp1得形式，当exp1是false得时候，AssertionError得默认构造器会被调用，但是assert exp1:exp2这样的形式，当exp1为true的时候后面exp2被或略，如果false的话，后面的表达式的结果会被计算出来并作为AssertionError得构造器参数。看下面的例子：
public class AssertTest
{
public static void main(String[] args)
{
AssertTest at = new AssertTest();
at.assertMe(true);
at.assertMe(false);
}
private void assertMe(boolean boo)
{
String s = null;
assert boo?true:false:s = “hello world”;
System.out.println(“true condition”);
}
}运行的时候会得到这样的结果
true condition
Exception in thread “main” java.lang.AssertionError: hello world
at AssertTest.assertMe(AssertTest.java:14)
at AssertTest.main(AssertTest.java:7)
Assert最好不要滥用，原因是assert并不一定都是enable的，下面两种情况就不应该用assert
不要再public的方法里面检查参数是不是为null之类的操作
例如public int get(String s)
{
assert s != null;
}
如果需要检查也最好通过if s = null 抛出NullPointerException来检查
不要用assert来检查方法操作的返回值来判断方法操作的结果
例如 assert list.removeAll();这样看起来好像没有问题但是想想如果assert 被disable呢，那样他就不会被执行了所以removeAll()操作就没有被执行可以这样代替
boolean boo = list.removeAl();
assert boo;

使用断言

1.可以在预计正常情况下程序不会到达的地方放置断言：assert false
2.断言可以用于检查传递给私有方法的参数。（对于公有方法，因为是提供给外部的接口，所以必须在方法中有相应的参数检验才能保证代码的健壮性）
3.使用断言测试方法执行的前置条件和后置条件
4.使用断言检查类的不变状态，确保任何情况下，某个变量的状态必须满足。（如age属性应大于0小于某个合适值）