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你有沒(méi)有想過(guò)，C語(yǔ)言一些簡(jiǎn)單的語(yǔ)法規(guī)則，可以做出很巧妙的方法。舉個(gè)例子，C語(yǔ)言的數(shù)組長(zhǎng)度是不允許是負(fù)數(shù)的，當(dāng)然常識(shí)中數(shù)組長(zhǎng)度為負(fù)數(shù)好像也沒(méi)什么意義。例如int arr[1];是對(duì)的，而int arr[-1];是錯(cuò)的。這個(gè)規(guī)則很簡(jiǎn)單，也很容易理解，當(dāng)然也不會(huì)引人關(guān)注。但是呢，我說(shuō)可以用這個(gè)語(yǔ)法規(guī)則做C語(yǔ)言assert斷言錯(cuò)誤檢查，你信么？優(yōu)秀的程序員，一般都是想盡一切辦法將程序的錯(cuò)誤盡可能地被攔截在運(yùn)行之前，即編譯階段和預(yù)編譯階段的，而不是流出到運(yùn)行階段，更不是發(fā)生在用戶(hù)手里的產(chǎn)品中。對(duì)于預(yù)編譯階段的錯(cuò)誤攔截，比較簡(jiǎn)單，通過(guò)#if和#error等預(yù)編譯指令就可以做到，例如1. FreeRTOS中的Priority檢查，用戶(hù)必須將優(yōu)先級(jí)定義大于或等于1，否則就報(bào)錯(cuò)

#ifconfigMAX_PRIORITIES
  #errorconfigMAX_PRIORITIESmustbedefinedtobegreaterthanorequalto1.
#endif

這是因?yàn)?，程序設(shè)計(jì)里如果遇到configMAX_PRIORITIES < 1的情況，可能會(huì)導(dǎo)致更嚴(yán)重的錯(cuò)誤。所以這種在預(yù)編譯階段攔截了這個(gè)錯(cuò)誤，是很有作用的2. FreeRTOS中的運(yùn)行時(shí)狀態(tài)獲取函數(shù)，必須依賴(lài)于configUSE_TRACE_FACILITY的定義

void vTaskGetRunTimeStats( char *pcWriteBuffer )
{
TaskStatus_t *pxTaskStatusArray;
UBaseType_t uxArraySize, x;
uint32_t ulTotalTime, ulStatsAsPercentage;
#if( configUSE_TRACE_FACILITY != 1 )
{
    #error configUSE_TRACE_FACILITY must also be set to 1 in FreeRTOSConfig.h to use vTaskGetRunTimeStats().
}
#endif

因?yàn)?，這個(gè)函數(shù)很依賴(lài)其他其他的函數(shù)實(shí)現(xiàn)或者資源定義，那么這個(gè)configUSE_TRACE_FACILITY管理了這些

3. 版本檢查，如果你設(shè)計(jì)一個(gè)比較通用的功能，可以用到很多項(xiàng)目中去，為了方便管理和迭代更新，就要對(duì)這個(gè)功能模塊做版本定義。那么不同版本之間就存在差異，可能存在不兼容的情況，此時(shí)就可以用預(yù)編譯指令做這種兼容的檢查

#if (XXX_VER < 0x201)
    #error "This version of XXX is too low!"
#endif

通過(guò)預(yù)編譯指令來(lái)檢查錯(cuò)誤是很有限的，因?yàn)轭A(yù)編譯指令能檢查的是立即數(shù)和一些邏輯關(guān)系。于是，我們還要考慮編譯階段的錯(cuò)誤檢查，即對(duì)在編譯階段產(chǎn)生的結(jié)果做檢查。例如，unsigned long或者void*的長(zhǎng)度檢查即sizeof(unsignedlong)或sizeof(void*)的值，就必須在編譯階段由于unsigned long和void*的長(zhǎng)度在不同芯片架構(gòu)上可能存在差異，如果你的程序依賴(lài)這個(gè)類(lèi)型的長(zhǎng)度，那必須要檢查其長(zhǎng)度是否為你設(shè)計(jì)的那樣。像這種#if sizeof(unsigned long) == 4是不正確的做法，因?yàn)轭A(yù)編譯無(wú)法計(jì)算sizeof(unsigned long)那么有沒(méi)有一種情況能確保sizeof(unsigned long)的值是4才不出錯(cuò)呢？也許你會(huì)想到一個(gè)叫assert的東西，例如FreeRTOS里面定義的

#defineconfigASSERT(x)if((x)==0){ taskDISABLE_INTERRUPTS();for(;;);}

既可以這樣使用configASSERT(sizeof(unsigned long) == 4)，如果sizeof(unsignedlong) == 4，那么程序是“靜悄悄”的，當(dāng)做啥事都沒(méi)發(fā)生，但是如果sizeof(unsigned long) == 8，那么程序就會(huì)進(jìn)入for( ;; );無(wú)法自拔。但是這種做法是運(yùn)行階段的，必須要在程序已經(jīng)集成好并讓其在實(shí)際環(huán)境中運(yùn)行才能發(fā)現(xiàn)這種錯(cuò)誤，排查起來(lái)成本還是有點(diǎn)高。那么有沒(méi)有一種辦法可以讓其扼殺在編譯階段呢？答案是有的，像C++11和C11就支持這種assert了，名叫STATIC_ASSERT，需要包含頭文件assert.h。但是，如果我還沒(méi)用到C11，也想用這種STATIC_ASSERT呢，有沒(méi)有辦法自己實(shí)現(xiàn)一個(gè)？答案也是可以的，需要想個(gè)竅門(mén)，例如從數(shù)組的長(zhǎng)度入手。像int arr[1];這種定義是沒(méi)有問(wèn)題的，但int arr[-1];卻是會(huì)引起編譯器報(bào)錯(cuò)的，我們就可以基于這種東西做文章了，即將數(shù)組長(zhǎng)度換成檢查條件COND，即如果COND為T(mén)RUE就不報(bào)錯(cuò)，為FALSE就報(bào)錯(cuò)通過(guò)一頓反復(fù)嘗試，搞成這樣或許就可以了

int arr[(!!(COND))*2-1];

這里(!!(COND))*2-1沒(méi)有一個(gè)符號(hào)是多余的，簡(jiǎn)單解釋下：1.(COND)，這里加了一層括號(hào)，防止COND是個(gè)比較復(fù)雜的表達(dá)式，可能引發(fā)未知的優(yōu)先級(jí)問(wèn)題；2.(!!(COND))，這里有兩個(gè)感嘆號(hào)，即邏輯取反再取反。也許你會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)奇怪，!!TRUE不就是TURE嗎，!!FALSE也是FALSE啊，雙層取反是不是有點(diǎn)多余。那你就要認(rèn)真思考下TRUE和FALSE的定義了，C語(yǔ)言中的FALSE是0，而非0是TRUE，這個(gè)非0就有很多發(fā)揮空間了，例如整數(shù)100，也是TRUE，但是!!100就會(huì)變成1，這里的(!!(COND))就是讓其結(jié)果變成0或者1，而不是其他數(shù)。

3.通過(guò)2的解釋?zhuān)秃苋菀桌斫?/span>(!!(COND))*2-1這可以保證這個(gè)結(jié)果是1或者-1，而不存在其他數(shù)值。因?yàn)椋覀兊哪康囊氖?span style="font-family:'Microsoft YaHei';letter-spacing:.578px;background-color:rgb(214,214,214);">int arr[1];或者int arr[-1];即可。

定義一個(gè)數(shù)組用在程序中間好像用起來(lái)沒(méi)那么友好，可以換成

typedef int arr[(!!(COND))*2-1]；

為了還能看到多一點(diǎn)點(diǎn)錯(cuò)誤信息，還可以將其定義成宏，并帶多一個(gè)參數(shù)，這就成了這樣

#defineSTATIC_ASSERT(COND,MSG)typedefchar static_assertion_##MSG[(!!(COND))*2-1]

在這個(gè)基礎(chǔ)上再搞定其他的，就可以這樣了

// token pasting madness:
#defineCOMPILE_TIME_ASSERT3(X,L) STATIC_ASSERT(X,static_assertion_at_line_##L)
#define COMPILE_TIME_ASSERT2(X,L) COMPILE_TIME_ASSERT3(X,L)
#define COMPILE_TIME_ASSERT(X)    COMPILE_TIME_ASSERT2(X,__LINE__)

接著，判斷sizeof(unsigned long) 是否為4，就可以這樣

STATIC_ASSERT(sizeof(unsignedlong)==4,unsigned_long_size_is_not_4_error);

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