這一次我們繼續講調試方法。調試是排查程序Bug的有效方法，同時也對嵌入式軟件設計的可靠性、穩定性而言至關重要。之前講的調試方法能夠打印出變量值、系統狀態，或用互動的方式去調試程序，都不能動態的在系統運行時由程序判斷變量、參數是否出錯。

而我們今天要講的斷言（assert）函數則能做到在運行時判斷參數是否超出預設值、狀態是否出錯，然后打印出出錯數據所在的源文件和行號。

那么，什么是斷言函數呢？百度百科給的定義是：“斷言(assertion)是一種在程序中的一階邏輯(如：一個結果為真或假的邏輯判斷式)，目的為了表示與驗證軟件開發者預期的結果——當程序執行到斷言的位置時，對應的斷言應該為真。若斷言不為真時，程序會中止執行，并給出錯誤信息。“

接下來，我們繼續采用上一次實時跟蹤調試的例子，加入斷言函數對運行過程的參數進行判斷，看看斷言函數如何應用，有什么效果。

1. CubeMX設置

我們可以在CubeMX中打開例子工程中的.ioc文件，按下圖進行設置。

除此之外，可以直接在CubeIDE的工程屬性里定義一個宏USE_FULL_ASSERT，也可以在工程任意頭文件中定義這個宏，效果是一樣的。其實采用CubeMX配置之后，就是在工程的stm2f7xx_hal_conf.h頭文件中定義了這個宏。

2. 修改代碼

當定義了宏USE_FULL_ASSERT之后，assert_failed函數就能參與編譯了，這個函數在main.c的最下邊。這個函數的代碼如下：

void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, (uint16_t)line);
}

斷言失敗的話則會執行這個函數，利用printf打印一條消息，這里我們用的是CubeIDE的ITM模塊向外打印，打印的消息里包含斷言失敗語句所在的源文件及行數。

要注意的是，參數line本來是無符號長整形，printf函數用%d對應長整形的話會給警告，所以做了一個強制類型轉換，變為無符號短整型。我想應該不會有一個源文件超過65535行吧，那是要挨打的。

接下來在main.h里定義一個宏IS_PARA_COUNTER_OK，當然名字可以自己任意取。

#define IS_PARA_COUNTER_OK(para) (para < 5)

這個宏的其實是個表達式，用以對para參數的值進行判斷，這里假設para的值小于5是正常的。為了防止出錯，表達式用小括號括起來了。

在main函數while循環開始的地方，我們加上一條語句，用來對我們設置的一個用來計數的變量counter進行參數斷言。

assert_param(IS_PARA_COUNTER_OK(counter));

其中，assert_param是在stm2f7xx_hal_conf.h中定義的一個宏。

#define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0U : assert_failed((uint8_t *) FILE , LINE ))

意思是當expr表達式的值為真的時候，不執行任何操作，為假時，斷言失敗，執行assert_failed函數，并向該函數傳遞斷言失敗語句所在的源文件和行。__FILE__和__LINE__都是C語言定義的宏，分別代表當前源文件和所在行。

我們在main函數中寫的斷言語句可以完全展開如下：

(((counter < 5)) ? (void)0U : assert_failed((uint8_t *)"D:workspaceSTM32F7example2_ITMCoreSrcmain.c", 101))

是的，這條語句位于main.c的101行。

3. 調試結果

代碼修改好后，連接好開發板，構建工程，進入調試模式并開始運行，我們可以在SWV ITM Data Console窗口看到如下信息。

這里要說明一下，代碼里counter值是在打印之后加1的，也就是說在打印出4之后，其值已經變為5，導致參數斷言出錯，打印出預設消息。另外我們也可以在assert_failed函數里加入一個死循環，斷言失敗后程序就不會繼續往下執行了。