Освой самостоятельно С++ за 21 день.

Либерти Джесс

Когда препроцессор встречает один из этих макросов, он делает соответствующую подстановку. Вместо лексемы __DATE__ ставится текущая дата. Вместо __TIME__ — текущее время. Лексемы __LINE__ и __FILE__ заменяются номером строки исходного кода и именем файла соответственно. Следует отметить, что эти замены выполняются еще до компиляции. Учтите, что при выполнении программы вместо лексемы DATE будет стоять не текущая дата, а дата компиляции программы. Встроенные макросы часто используют при отладке.

Макрос assert

Во многих компиляторах предусмотрен макрос assert, который возвращает

значение TRUE, если его параметр принимает значение TRUE, и выполняет установленные действия, если его параметр принимает значение FALSE. Многие компиляторы в этом случае прерывают выполнение программы, другие же генерируют исключительную ситуацию (см. занятие 20).

Одна из важных особенностей макроса assert состоит в том, что препроцессор вообще не замещает его никаким кодом, если не определена лексема DEBUG. Это свойство — большое подспорье в период разработки и при передаче заказчику конечного продукта. Быстродействие программы не страдает и размер исполняемой версии не увеличивается в результате использования этого макроса.

Чтобы не зависеть от конкретной версии компилятора, т.е. от его реакции на макрос assert, можно написать собственный вариант этого макроса. В листинге 21.4 содержится простой макрос assert и показано его использование.

Листинг 21.4. Простой макрос assert 

1: // Листинг 21.4. Макрос ASSERT

2: #define DEBUG

3: #include <iostream.h>

4:

5: #ifndef DEBUG

6: #define ASSERT(x)

7: #else

8: #define ASSERT(x)

9: if (! (x))

10: {

11: cout << "ERROR!! Assert " << #x << " failed\n"; \

12: cout << " on line " << __LINE__ << "\n"; \

13: cout << " in file " << FILE << "\n"; \

14: }

15: #endif

16:

17:

18: int main

19: {

20: int x = 5;

21: cout << "Первый макрос assert: \n";

22: ASSERT(x==5);

23: cout << "\nВторой макрос assert: \n";

24: ASSERT(x != 5);

25: cout << "\nВыполненоД n";

26: return 0:

27: }

Результат:

First assert:

Second assert:

ERROR!! Assert x !=5 failed

on line 24

in file test1704.cpp

Done.

Анализ: В строке 2 определяется лексема DEBUG. Обычно это делается из командной строки (или в интегрированной среде разработки) во время компиляции, что позволяет управлять этим процессом. В строках 8-14 определяется макрос assert. Как правило, это делается в файле заголовка ASSERT.hpp, который следует включить во все файлы источников.

В строке 5 проверяется определение лексемы DEBUG. Если она не определена, макрос assert определяется таким образом, чтобы вообще не создавался никакой код. Если же лексема DEBUG определена, то выполняются строки кода 8-14.

Сам макрос assert представляет собой цельное выражение, разбитое на семь строк исходного кода. В строке 9 проверяется значение, переданное как параметр. Если передано значение FALSE, выводится сообщение об ошибках (строки 11 — 13). Если передано значение TRUE, никакие действия не выполняются.

Оладка программы с помощью assert

Многие ошибки допускаются программистами,

поскольку они верят в то, что функция возвратит определенное значение, а указатель будет ссылаться на объект, так как это логически очевидно, и забывают о том, что компилятор не подчиняется человеческой логике, а слепо следует командам и инструкциям, даже если они противоречат всякой логике. Программа может работать самым непонятным образом из-за того, что вы забыли инициализировать указатель при объявлении, и поэтому он ссылается на случайные данные, сохранившиеся в связанных с ним ячейках памяти. Макрос assert поможет в поиске ошибок такого типа при условии, что вы научитесь правильно использовать этот макрос в своих программах. Каждый раз, когда в программе указатель передается как параметр или в виде возврата функции, имеет смысл проверить, действительно ли этот указатель ссылается на реальное значение. В любом месте программы, если ее выполнение зависит от значения некоторой переменной, с помощью макроса assert вы сможете убедиться в том, что на это значение можно полагаться.

При этом от частого использования макроса assert вы не несете никаких убытков, поскольку он автоматически удаляется из программы, если не будет определена лексема DEBUG. Более того, присутствие макроса assert также обеспечивает хорошее внутреннее документирование программы, поскольку наделяет в коде важные моменты, на которые следует обратить внимание в случае модернизации программы.

Макрос assert вместо исключений

На прошлом занятии вы узнали, как с помощью исключений можно отслеживать и обрабатывать аварийные ситуации. Важно заметить, что макрос assert не предназначен для обработки таких исключительных ситуаций, как ввод ошибочных данных, нехватка памяти, невозможность открыть файл и т.д, которые возникают во время выполнения программы. Макрос assert создан для отслеживания логических и синтаксических ошибок программирования. Следовательно, если макрос assert срабатывает, это сигнализирует об ошибке непосредственно в коде программы.

Важно понимать, что при передаче программы заказчикам макросы assert в коде будут удалены. Поэтому если с ошибками выполнения программы удавалось справляться только благодаря макросу assert, то у заказчика эта программа просто не будет работать.

Распространенной ошибкой является использование макроса assert для тестирования возвращаемого значения при выполнении операции выделения памяти:

Animal *pCat = new Cat:

Assert(pCat); // неправильное использование макроса pCat->SomeFunction;

Это пример классической ошибки при отладке программы. В данном случае программист пытается с помощью макроса assert предупредить возникновение исключительной ситуации нехватки свободной памяти. Обычно программист тестирует программу на компьютере с достаточным объемом памяти, поэтому макрос assertB этом месте программы никогда не сработает. У заказчика может быть устаревшая версия компьютера, поэтому, когда программа доходит до этой точки, обращение к оператору

new терпит крах и программа возвращает NULL (пустой указатель). Однако макроса assert больше нет в коде, и некому сообщить пользователю о том, что указатель ссылается на NULL. Поэтому, как только дойдет очередь до выражения pCat->SomeFunction, программа дает сбой.