C++：汇编代码包含断言结果

Question

代码如下：

#include <cassert>

int main() {
    assert(true==false); // A
    assert(true==true);  // B
}

这里是汇编代码(link):

.LC0:
.string "/tmp/compiler-explorer-compiler11778-61-1sgmkbd.5d1m6g8pvi/example.cpp"
.LC1:
  .string "true==false"
main:
  push rbp
  mov rbp, rsp
  mov ecx, OFFSET FLAT:main::__PRETTY_FUNCTION__
  mov edx, 5
  mov esi, OFFSET FLAT:.LC0
  mov edi, OFFSET FLAT:.LC1
  call __assert_fail
main::__PRETTY_FUNCTION__:
  .string "int main()"

第 A 行应该触发断言失败，反映在汇编代码中，但 B 不是。

我的问题是：既然宏 assert() 用于运行时断言，编译器如何知道结果并将其写入程序集？

编译器：gcc 7.1，优化 -O0（即无优化）。我以为是因为优化，所以我故意通过这个选项关闭它（是吗？）。

编辑：现在assert()可以在编译时求值，它似乎与static_assert()有重叠..

Answer 1

看起来你正在使用 GCC 和 GNU C 库，所以假设 NDEBUG 没有定义，assert 宏可能定义如下：

# define assert(expr)                                                   \
  ((expr)                                                               \
   ? __ASSERT_VOID_CAST (0)                                             \
   : __assert_fail (__STRING(expr), __FILE__, __LINE__, __ASSERT_FUNCTION))

（从我的 /usr/include/assert.h 复制）

替换它（以及它所依赖的所有宏）* 得到类似的东西

int main() {

  ((true == false)
       ? static_cast<void>(0)
       : __assert_fail("true==false", "assert.cpp", 4, "int main()"));

  ((true == true)
       ? static_cast<void>(0)
       : __assert_fail("true==true", "assert.cpp", 5, "int main()"));
}

即使在 -O0，编译器也足够聪明，可以看到 true == true 而不是 true == false，所以它知道它会调用第一个 __assert_fail 但它会永远不要打电话给第二个。因为它永远不会调用第二个函数，所以它不需要字符串 "true == true" 也不会费心包含它。

如果你设置了更严格的条件，它就不知道需要哪些条件，所以它会包含所有内容。

编辑添加：即使您添加了条件更复杂的另一行，它也不一定会添加。例如，here 我修改了您的代码以添加必须在运行时进行的检查：

#include <cassert>

bool check_collatz_conjecture();

int main() {
    // assert(check_collatz_conjecture());
    assert(true==false);
    assert(true==true);
    assert(check_collatz_conjecture());
}

因为编译器知道第一个断言会被命中，并且因为 __assert_fail 是用 __attribute__((__noreturn__)) 声明的，所以编译器知道它不需要担心函数的其余部分并且它不包含 "check_collatz_conjecture()" 字符串。但是，如果您取消注释掉第一个断言，它将包括那个和 "true == false"，因为它不知道 Collatz 猜想是否为真（公平地说，目前没有数学家这样做）。

* 我通过运行 g++ -E assert.cpp -o assert.ii 获取预处理代码，然后运行 cat assert.ii | sed '/^#/d' 删除文件名和行号的标记并重新格式化将代码转换为更易读的内容，然后手动将 __PRETTY_FUNCTION__ 替换为 "int main()"。如果您对编译器为什么要执行某些操作感到困惑，那么查看这样的预处理输出可能会有所帮助。

C++：汇编代码包含断言结果

C++: assembly code contains assert results

c++

assembly

assert

compiler-optimization