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嵌入式#define assert assert写法解析

news 2025/8/6 8:45:03

🔍 为什么有些代码中会写 `#define assert assert`？

#define __assert __assert 是一种用来在预处理器阶段“锁定符号名”的技巧，它不做宏替换，但可以阻止其他代码（特别是头文件）重新定义该宏，从而保护你定义的函数符号不被污染。

在嵌入式系统或底层库（如 NuttX、newlib、glibc）中，我们经常会看到这种看似“自相矛盾”的代码：

#define _assert _assert
#define __assert __assert

第一次看到可能会觉得莫名其妙：“这不是什么都没做吗？”
其实这是一种非常实用的预处理器技巧，它有明确目的，且在多种场景下能解决潜在的问题。

🧠 这种写法的作用是什么？

简短总结：

#define __assert __assert 是为了防止 __assert 被错误地宏替换，从而保留它作为“函数符号”的身份。

🧨 背景问题：宏污染导致函数失效

比如你定义了一个自定义的 __assert 函数，用于处理断言失败：

void __assert(const char *file, int line, const char *expr) {printf("Assertion failed: %s at %s:%d\n", expr, file, line);exit(1);
}

你希望这样调用它：

__assert("main.c", 42, "x != 0");

但是 —— 某些标准库或者头文件可能偷偷定义了：

#define __assert(expr) ((expr) ? (void)0 : abort())

结果你写的 __assert("main.c", 42, "x != 0") 被预处理器展开成：

(("main.c", 42, "x != 0") ? (void)0 : abort())  // ❌ 错误！

直接导致编译失败或者运行时逻辑错误！

✅ 解决方法：使用“自定义保护宏”

通过加入：

#define __assert __assert

你告诉预处理器：

“我已经定义了 __assert，你不要再给我重新定义它。”
后续如果某个头文件试图再次定义 #define __assert(...)，编译器会报重复定义 warning 或 error，从而阻止宏污染。

这招本质上是预处理器层的“符号占位保护”。

🧪 示例对比（附代码）

❌ 没有保护，编译失败

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>#define __assert(expr) ((expr) ? (void)0 : abort())  // 模拟污染void __assert(const char *file, int line, const char *expr) {printf("Assert failed: %s at %s:%d\n", expr, file, line);exit(1);
}int main() {__assert("main.c", 42, "x != 0");  // ❌ 被宏展开，编译失败return 0;
}

✅ 有保护，编译成功

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>#define __assert __assert           // ✅ 关键一行，保护函数名不被宏污染
#define __assert(expr) ((expr) ? (void)0 : abort())  // 模拟污染void __assert(const char *file, int line, const char *expr) {printf("Assert failed: %s at %s:%d\n", expr, file, line);exit(1);
}int main() {__assert("main.c", 42, "x != 0");  // ✅ 正常调用你自己的函数return 0;
}

📦 使用场景

这种写法常见于：

嵌入式 RTOS（如 NuttX、Zephyr）
libc 实现（如 newlib、glibc）
内核代码（Linux Kernel 中也有类似写法）
多人协作的系统级项目，为了避免符号名污染

📌 总结

问题	用 `#define __assert __assert` 的好处
避免头文件宏污染	保证调用的是你定义的函数而不是错误的宏
避免冲突定义	如果后面再定义 `__assert(...)`，会触发编译器警告
保持链接符号清晰	确保 `__assert` 是函数符号，便于链接与覆盖
强符号 / 弱符号机制	保留函数定义供链接器识别（如 weak 函数）

📢 一句话总结：

#define __assert __assert 是一种低成本、预处理阶段就能阻止宏污染的技巧，常用于底层和嵌入式开发中，是维护代码健壮性的重要写法。

你这个反馈非常好，说明你真正尝试了代码，并遇到了实际编译问题。

🧨 你看到的报错，说明了一个关键点：

❗`#define assert assert` 不能和 `#define __assert(...)` 共存

这是 C 语言预处理器的行为决定的：

#define __assert __assert：定义了一个无参数宏（object-like macro）
#define __assert(expr)：定义了一个带参数的宏（function-like macro）

这两个是冲突的，标准 C 预处理器会报错：同一个宏不能既是函数式又是对象式的。

所以，你这里的报错是完全符合预期行为的，也正说明了：

加了 #define __assert __assert 后，后续任何试图重新定义 __assert 的行为，都会被编译器阻止。

✅ 正确理解这种写法的用途不是让你“之后还能定义宏”，而是：

❗用于阻止“别人”定义宏污染你已有的函数名

在实际项目中，正确使用方式是：

你希望使用 __assert 作为函数
你担心某些头文件（如 <assert.h>、newlib、glibc）会偷偷定义 #define __assert(...) 宏
你就在它们之前写上：
```
#define __assert __assert
```
后续那些试图再定义宏的地方，会触发宏重定义错误，从而保护你自己代码的行为

✅ 正确用法示例

我们换个角度来写：你自己的函数希望叫 __assert，而你想阻止头文件把它变成宏。那你必须先保护，再包含头文件。

✔️ 正确写法：

#define __assert __assert     // 提前声明：我要保留 __assert 为函数#include <assert.h>           // 假设这里会污染 __assert 宏#undef assert                 // 可选：你可以改掉 assert 也行#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>void __assert(const char *file, int line, const char *expr) {printf("Custom assert: %s at %s:%d\n", expr, file, line);exit(1);
}int main() {__assert("main.c", 42, "x != 0");return 0;
}

🔧 编译方式：

gcc main.c -o main

🧩 再总结一下这个技巧的本质

场景	是否适用
你要自己写一个叫 `__assert()` 的函数	✅ 适用
你不希望 `assert.h` 或别的库把它 define 掉	✅ 适用
你想之后再自己 define 宏 `__assert(...)`	❌ 不适用，会报错
你要覆盖 newlib/glibc 的 weak `__assert()`	✅ 适用，防止被宏干扰