【C语言入门级教学】assert断⾔和指针的使用

文章目录

1.assert断⾔
2.指针的使⽤和传址调⽤
- [2.1 strlen的模拟实现](#2.1 strlen的模拟实现)
- [2.2 传值调⽤和传址调⽤](#2.2 传值调⽤和传址调⽤)

1.assert断⾔

assert.h 头⽂件定义了宏 assert() ，⽤于在运⾏时确保程序符合指定条件，如果不符合，就报错终⽌运⾏。这个宏常常被称为"断⾔"。

复制代码

assert(p != NULL);

上⾯代码在程序运⾏到这⼀⾏语句时，验证变量 p 是否等于 NULL 。如果确实不等于 NULL ，程序继续运⾏，否则就会终⽌运⾏，并且给出报错信息提⽰。

assert() 宏接受⼀个表达式作为参数。如果该表达式为真（返回值⾮零），assert() 不会产⽣任何作⽤，程序继续运⾏。如果该表达式为假（返回值为零）， assert() 就会报错，在标准错误流 stderr 中写⼊⼀条错误信息，显⽰没有通过的表达式，以及包含这个表达式的⽂件名和⾏号。

assert() 的使⽤对程序员是⾮常友好的，使⽤ assert() 有⼏个好处：它不仅能⾃动标识⽂件和出问题的⾏号，还有⼀种⽆需更改代码就能开启或关闭 assert() 的机制。

如果已经确认程序没有问题，不需要再做断⾔，就在 #include 语句的前⾯，定义⼀个宏 NDEBUG 。

c 复制代码

#define NDEBUG 
#include <assert.h>

然后，重新编译程序，编译器就会禁⽤⽂件中所有的 assert() 语句。如果程序⼜出现问题，可以移除这条 #define NDEBUG 指令（或者把它注释掉），再次编译，这样就重新启⽤了 assert() 语句。

assert() 的缺点是，因为引⼊了额外的检查，增加了程序的运⾏时间。⼀般我们可以在 Debug 中使⽤，在 Release 版本中选择禁⽤ assert 就⾏，在 VS 这样的集成开发环境中，在 Release 版本中，直接就是优化掉了。这样在debug版本写有利于程序员排查问题，在 Release 版本不影响⽤⼾使⽤时程序的效率。

2.指针的使⽤和传址调⽤

2.1 strlen的模拟实现

库函数strlen的功能是求字符串⻓度，统计的是字符串中 \0 之前的字符的个数。

函数原型如下：

c 复制代码

size_t strlen (const char * str );

参数str接收⼀个字符串的起始地址，然后开始统计字符串中 \0 之前的字符个数，最终返回⻓度。

如果要模拟实现只要从起始地址开始向后逐个字符的遍历，只要不是 \0 字符，计数器就+1，这样直到 \0 就停⽌。

参考代码如下：

c 复制代码

size_t my_strlen(const char * str)//加const代码更健壮 
{ 
    int count = 0; 
    assert(str);//防止空指针后再执行while语句
    while(*str) 
    { 
        count++; 
        str++; 
    } 
    return count; 
} 
int main() 
{ 
    size_t len = my_strlen("abcdef"); 
    printf("%d\n", len); 
    return 0; 
}

2.2 传值调⽤和传址调⽤

学习指针的⽬的是使⽤指针解决问题，那什么问题⾮指针不可呢？例如：写⼀个函数，交换两个整型变量的值

代码：

c 复制代码

#include <stdio.h>  
void Swap1(int x, int y) 
{ 
    int tmp = x; 
    x = y; 
    y = tmp; 
}
int main() 
{ 
    int a = 0; 
    int b = 0; 
    scanf("%d %d", &a, &b); 
    printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b); 
    Swap1(a, b); 
    printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b); 
    return 0; 
}

当我们运⾏代码，结果如下：

我们发现其实没产⽣交换的效果，这是为什么呢？

调试⼀下，我们发现在main函数内部，创建了a和b，a的地址是0x00cffdd0，b的地址是0x00cffdc4，在调⽤ Swap1函数时，将a和b传递给了Swap1函数，在Swap1函数内部创建了形参x和y接收a和b的值，但是x的地址是0x00cffcec，y的地址是0x00cffcf0，x和y确实接收到了a和b的值，不过x的地址和a的地址不⼀样，y的地址和b的地址不⼀样，相当于x和y是独⽴的空间，那么在Swap1函数内部交换x和y的值，⾃然不会影响a和b，当Swap1函数调⽤结束后回到main函数，a和b的没法交换。Swap1函数在使⽤的时候，是把++变量本⾝直接传递给了函数++ ，这种调⽤函数的⽅式我们之前在函数的时候就知道了，这种叫传值调⽤。

结论：++实参传递给形参的时候，形参会单独创建⼀份临时空间来接收实参，对形参的修改不影响实参。++ 所以Swap1是失败的了。

我们需要当调⽤Swap函数的时候，Swap函数内部操作的就是main函数中的a和b，直接将a和b的值交换了。那么就可以使⽤指针了，在main函数中将a和b的地址传递给Swap函数，Swap 函数⾥边通过地址++间接的操作++main函数中的a和b，并达到交换的效果就好了。

c 复制代码

#include <stdio.h>  
void Swap2(int*px, int*py) 
{ 
    int tmp = 0; 
    tmp = *px; 
    *px = *py; 
    *py = tmp; 
} 
int main() 
{ 
    int a = 0; 
    int b = 0; 
    scanf("%d %d", &a, &b); 
    printf("交换前：a=%d b=%d\n", a, b); 
    Swap2(&a, &b); 
    printf("交换后：a=%d b=%d\n", a, b); 
    return 0; 
}

⾸先看输出结果：

我们可以看到实现成Swap2的⽅式，顺利完成了任务，这⾥调⽤Swap2函数的时候是将变量的地址传递给了函数，这种函数调⽤⽅式叫：传址调⽤。
传址调⽤，可以让函数和主调函数之间建⽴真正的联系，在函数内部可以修改主调函数中的变量 。
++所以函数中只是需要主调函数中的变量值来实现计算，就可以采⽤传值调⽤。如果函数内部要修改主调函数中的变量的值，就需要传址调⽤。++