C：assert()及error()的使用

    bug:這個詞的本意是蟲子的意思，在計算機剛出來的時候，裏面都是發光發熱電子管，經常會吸引一些bug，通常會引起電子管的短路，所以那時候如果人們發現計算機無法工作，第一件事就是打開計算機看看是不是又飛進去了bug。現在bug的含義是缺陷。發現並修正的bug叫做debug
    錯誤（error）：一般泛指結果和預期的不一樣，一類是設計實現錯誤，另一類是用戶操作引起的錯誤。我們希望能夠預見並有效處理的錯誤叫做Error-handle。
    異常（exception）：這個詞是在C++語言中被引入的，C語言中並不支持異常。
bug主要引發三種錯誤：

–	–	–
編譯錯誤	不符合C語言基本語法要求	int i //沒有分號
運行錯誤	非法操作，如被零除或讀取非法內存	int i=0;5/i;//被零除
邏輯錯誤	算法級或邏輯級錯誤	if(i=0)//邏輯錯誤

    越複雜的設計，隱含的Bug就越多，所以，不僅需要程序簡潔，而且還需要程序員細心縝密。但是無論程序員再怎麼仔細也不能完全的避免Bug。所以在開發時，應當儘早的的發現並改正bug，而在C語言中，有一個有趣的函數，叫做assert斷言函數，能夠發現一些潛在的bug。
assert的三個基本知識：

1. assert函數的原型爲void assert（int expression）。它的作用就是判斷表達式的邏輯值，如果其值爲假（爲0）,它會先向stderr打印一條出錯信息，然後調用abort來終止程序。如果爲真，則什麼也不做。
2. 頻繁調用會極大地影響程序的性能，增加額外開銷。
3. 可以在#include<assert.h>的語句前面插入#define NDEBUG來禁用或者關閉assert。見下面代碼塊。

#include<stdio.h>
#define NDEBUG
#include<assert.h>

assert是用於軟件開發與測試階段，一般用於以下幾個方面。

–

在函數開始處檢驗出入參數的合理性

在調用庫函數之前，檢查出入參數合理性

檢查變量的合理性和一致性

我們用下面這段程序進行舉例:

void fun(char *p){
      assert(p!=NULL);
      ...
      }

    我們需要得到指針p的指向內容，一定會假設p不是一個空值，如果經過assert驗證後發現假設不成立，那麼調用fun函數部分一定存在問題。
常見的Debug工具
《C語言程序設計》給出了必須掌握的七種debug武器：

–

斷點

單步執行

監視窗

內存影響

函數調用棧

assert

fprintf

assert()的使用

assert()定義在頭文件assert.h中，它的原型爲

void assert(int expression)

assert()最常用的作用是檢查bug，當你不希望出現某些結果的時候可以利用這個函數進行檢驗，若是滿足判斷條件則不會有任何影響，若是不滿足條件，將會發出警告並停止程序運行。我們以下面的代碼爲例，要求輸入不能爲0，利用assert()進行校驗.

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
int main()
{
	int x;
	scanf_s("%d", &x);//輸入x
	assert(x != 0);//bug判斷
	printf("%d\n", x);//輸出x
    return 0;
}

對應輸入不爲0和不爲0的結果如下圖：

錯誤(error)

    errno.h頭文件定義了多個用於定義和記錄運行時錯誤的宏。這些宏與perror()函數一起使用。perror()函數的頭文件是stdio.h。
    errno是一個外部int型變量，許多庫函數在函數運行期間發生錯誤，都會講一個值賦給該變量。即初始化errno爲0，不同錯誤下會得到一個不同的值，即判斷是否有錯誤。
    perror()是標準庫裏面另一個錯誤處理工具。調用時，會在stdeer上顯示一條消息，即根據errno的值給出錯誤描述。其調用格式爲：

void perror(const char *msg)

    msg爲可選的，用戶定義的值。常用的error值及perror()錯誤描述見下表。

名稱	值	錯誤描述
E2BIG	1000	參數列表過長
EACCES	5	沒有權限
EBADF	6	文件描述無效
EDOM	1002	數學參數超出值域
EEXIST	80	文件已存在
EMFILE	4	打開文件過多
ENOENT	2	文件或路徑無效
ENOEXEC	1001	執行格式錯誤
ENOMEM	8	內存不夠
ENOPATH	3	未找到路徑
ERANGE	1003	結果超出範圍

    我們給出一個例子，利用errno和perror來確定具體錯誤。sqrt()是開方運算，需要值大於0，如果我們給予其一個小於零的數，參數會在範圍外。其實現代碼爲：

#include <stdio.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
#include<math.h>
int main()
{
	errno = 0;
	sqrt(-1.0);
	if (errno > 0) {
		perror("sqrt");
	}
    return 0;
}

運算結果爲

    我們經常進行文件操作，也可以用於文件權限操作是否實現的驗證。如下：

#include <stdio.h>
#include<errno.h>
#include<stdlib.h>
int main()
{
	FILE *fp;
	errno_t err;
	err = fopen_s(&fp,"a", "r+");
	if (fp == NULL) {
		printf("%d\n", errno);
		perror("a");
	}
    return 0;
}

    運行結果：

參考Bradley Jones.Peter Aitken.Dean Miller的《21天學通C語言》
參考趙巖的《c語言點滴》