C++ 自定义断言

Question

我正在尝试为我自己的项目编写我自己的自定义断言。本项目将使用 c++11 编写。

断言必须具有以下品质：

它必须作为表达式保存并且是可赋值的。 例如。我应该可以写出这样的代码int x = custom_assert(1/y);

必须重载才能接受带有消息和不带消息的断言。 E.g int x = custom_assert(1/y, "Error divide by zero"); 这段代码和上面的代码都是可编译和可接受的。

在发布模式下必须没有副作用 例如。 int x = custom_assert(1/y); 在发布模式下会变成int x = 1/y;。

最重要的是，它必须在断言的特定点中断。它将使用__debugbreak() 作为其评估表达式的一部分。

以下是我的尝试：

#include <string>

bool DoLog(std::string msg, std::string file, int line); //Prints to std::cerr and returns HALT macro


#if defined(_DEBUG) || defined(DEBUG)
#define HALT true
#define NT_ASSERT_BASE(x, msg) (!(x) && DoLog((msg), __FILE__, __LINE__) && (__debugbreak(),1))
#else
#define HALT false
#define NT_ASSERT_BASE(x,msg) (x)
#endif//debug/release defines

//--- Can't implement these until I can return the expression ---
//#define GET_MACRO(_1,_2,_3,NAME,...) NAME
//#define FOO(...) GET_MACRO(__VA_ARGS__, FOO3, FOO2)(__VA_ARGS__)

#define NT_ASSERT(expression, msg) NT_ASSERT_BASE(expression,msg)

如您所见，我的自定义断言在 2 个方面失败，即被保留为表达式和可分配，以及重载（在我弄清楚如何将其保留为表达式之前，我无法实现。

总而言之，我可能是在追星，这个宏实际上可能是不可能做出来的。 （我希望不是这样）

非常感谢。

Answer 1

据我所知，这不能在标准 C++ 中完成。

没有办法将__debugbreak() 放入扩展代码中，同时不加修改地传递表达式的结果，因为您需要两次结果：一次用于测试，这将隐式将其转换为@987654323 @，最后返回一次。

有两种选择：

• 使用 gcc 和 clang 的 ({}) 构造和 auto 变量来保存结果。这将排除 MSC++，但我想你想要这样，因为 __debugbreak() 是 MSC++ 错误功能。

• 放弃在调用站点上要求__debugbreak()，接受在停止时必须上一级并将事物作为模板函数。

  • lambda 表达式比模板函数更适合。它将使中断出现在宏站点上，但它仍会在调用堆栈中显示为单独的堆栈帧。它还需要 C++11 支持（它是 5 年前发布的，但某些平台可能没有）。

Answer 2

我认为您不应该将验证与作业混为一谈。从您的示例中，您似乎想要分配一个整数，但断言本质上是一个布尔表达式。此外，您的示例断言错误的表达式。看起来您想要断言 y 不等于 0（防止被零除），但您要断言的东西也将是 1、false 或未定义。

如果您愿意灵活地处理分配要求，那么我们可以通过一些宏魔法来解决维护表达式和其他有用信息的问题。此外，我们可以在调用站点执行 __debugbreak()。

#include <iostream>
#include <string>
#include <type_traits>

template<class Fun>
inline bool DoLog(Fun f, std::string message, const char *expression, const char *filename, int line) {
    static_assert(std::is_same<bool, decltype(f())>::value, "Predicate must return a bool.");
    if (!(f())) {
        std::cerr << filename << '@' << line << ": '" << expression << "' is false.";
        if (!message.empty()) {
            std::cerr << ' ' << message;
        }
        std::cerr << std::endl;
        return false;
    }
    return true;
}

#if defined(_DEBUG) || defined(DEBUG)
#define HALT true

#define WITH_MESSAGE_(expr, x) [&](){return (expr);}, x, #expr
#define WITHOUT_MESSAGE_(expr) [&](){return (expr);}, std::string{}, #expr
#define PICK_ASSERTION_ARGS_(_1, _2, WHICH_, ...) WHICH_
#define CREATE_ASSERTION_ARGS_(...) PICK_ASSERTION_ARGS_(__VA_ARGS__, WITH_MESSAGE_, WITHOUT_MESSAGE_)(__VA_ARGS__)
#define NT_ASSERT(...) if (!DoLog(CREATE_ASSERTION_ARGS_(__VA_ARGS__), __FILE__, __LINE__)) __debugbreak()
#else
#define HALT false
#define NT_ASSERT(...)
#endif

int main() {
    NT_ASSERT(true);
    NT_ASSERT(false);
    NT_ASSERT(1 == 1, "1 is 1");
    NT_ASSERT(1 == 0, "1 is not 0");
    return 0;
}

注意：上面的 sn-p 在 GCC 上使用 -std=c++11 （带有 __debugbreak() 语句的占位符）。我假设 VC++ 在完全支持 C++11 时也可以工作。