• STM32库函数 断言机制 宏定义assert_param(expr)和assert_failed的使用方法


      首先我们先了解一下,什么是断言?断言都有什么特点?

      断言就是我们人为定义的一个宏,用于判断一些输入参数的布尔表达式是否为预设的值的范围内,如果是就为真,否则就为假。断言就是用于检查一些函数的输入参数的合法性。一般默认情况下,断言的功能是关闭的,在debug调试模式下,将断言功能打开;在release发布模式下,将断言功能关闭,断言打开的话,会在一定程度上影响函数的执行效率。

      使用断言,可以创建更加稳定,不易出错的代码。如果在单元测试过程中,使用断言,将会非常方便。使用断言得区别于代码错误,代码错误编译就会不通过,但是断言有问题,代码编译是OK的。断言检查的就是在代码执行过程中,一些输入参数的合法性是否为真。

      断言就是在debug模式下,代码运行过程中,对函数中输入的参数进行检查。如果输入的参数违规,将进行某些操作,输出一些信息提醒,或者控制代码进入一个死循环使得代码无法继续执行下去。在release版本,是不用断言功能的。

      下面我们用STM32F407ZGT6的工程来解释断言的用法。我们使用的是STM32的固件库版本是3.5,使用的编译环境是keil MDK V5.24A,断言检测出异常的文件名和行号会通过串口输出,并将终止代码执行进入一个死循环。

      如下的代码摘自文件“stm32f4xx_conf.h”

     1 /* #define USE_FULL_ASSERT    1 */
     2 
     3 /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
     4 #ifdef  USE_FULL_ASSERT
     5 
     6 /**
     7   * @brief  The assert_param macro is used for function's parameters check.
     8   * @param  expr: If expr is false, it calls assert_failed function
     9   *   which reports the name of the source file and the source
    10   *   line number of the call that failed. 
    11   *   If expr is true, it returns no value.
    12   * @retval None
    13   */
    14   #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
    15 /* Exported functions ------------------------------------------------------- */
    16   void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
    17 #else
    18   #define assert_param(expr) ((void)0)
    19 #endif /* USE_FULL_ASSERT */

    第1行代码 ,默认情况下断言是关闭的,已经把“#define USE_FULL_ASSERT 1 ”注释掉,说明USE_FULL_ASSERT未被定义。

    如果需要打开断言的功能,需要将“#define USE_FULL_ASSERT 1 ”注释去掉,如下代码所示

     1 #define USE_FULL_ASSERT    1 
     2 
     3 /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/
     4 #ifdef  USE_FULL_ASSERT
     5 
     6 /**
     7   * @brief  The assert_param macro is used for function's parameters check.
     8   * @param  expr: If expr is false, it calls assert_failed function
     9   *   which reports the name of the source file and the source
    10   *   line number of the call that failed. 
    11   *   If expr is true, it returns no value.
    12   * @retval None
    13   */
    14   #define assert_param(expr) ((expr) ? (void)0 : assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__))
    15 /* Exported functions ------------------------------------------------------- */
    16   void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);
    17 #else
    18   #define assert_param(expr) ((void)0)
    19 #endif /* USE_FULL_ASSERT */

    第1行,宏定义常量USE_FULL_ASSERT的值为1

    第14行,是一个宏定义assert_param(expr),通过一个条件判断语句,如果表达式expr的值为真,则assert_param(expr)返回(void)0,如果表达式expr的值为假,则assert_param(expr)返回assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__)。

    第16行,函数声明void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line);这个函数的作用就是返回调用这个函数的文件名和行数。

    断言打开之后,编译工程出现一个错误如下:

    ..OBJTemplate.axf: Error: L6218E: Undefined symbol assert_failed (referred from misc.o).
    Not enough information to list image symbols.
    Not enough information to list load addresses in the image map.
    Finished: 2 information, 0 warning and 1 error messages.
    "..OBJTemplate.axf" - 1 Error(s), 0 Warning(s).
    Target not created.
    Build Time Elapsed: 00:00:00

    通过编译错误的说明提示,函数assert_failed没有定义,我们在main.c文件中定义函数assert_failed,如下所示:

    1 void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line)
    2 {
    3  printf("Wrong parameters value: file %s on line %d
    ", file, line);
    4  while(1);
    5 }

    注意printf是通过串口1输出的,因为我们已经将输出重定位到串口1了。

    再编译工程,无错误无警告。

     现在我们人为修改一些不合法的参数,比如文件“led.c”中,函数LED_Init的第15行代码屏蔽掉,增加16行代码,然后将GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10用0x0替代,请参考如下代码:

     1 void LED_Init(void)
     2 {         
     3   GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
     4 
     5   RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOF, ENABLE);//使能GPIOF时钟
     6 
     7   //GPIOF9,F10初始化设置
     8   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10;
     9   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通输出模式
    10   GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推挽输出
    11   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
    12   GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
    13   GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure);//初始化
    14     
    15 //    GPIO_SetBits(GPIOF,GPIO_Pin_9 | GPIO_Pin_10);//GPIOF9,F10设置高,灯灭
    16     GPIO_SetBits(GPIOF,0x0);
    17 }

    我们定位到GPIO_Pin_9宏定义的地方,如下代码所示:

     1 #define GPIO_Pin_0                 ((uint16_t)0x0001)  /* Pin 0 selected */
     2 #define GPIO_Pin_1                 ((uint16_t)0x0002)  /* Pin 1 selected */
     3 #define GPIO_Pin_2                 ((uint16_t)0x0004)  /* Pin 2 selected */
     4 #define GPIO_Pin_3                 ((uint16_t)0x0008)  /* Pin 3 selected */
     5 #define GPIO_Pin_4                 ((uint16_t)0x0010)  /* Pin 4 selected */
     6 #define GPIO_Pin_5                 ((uint16_t)0x0020)  /* Pin 5 selected */
     7 #define GPIO_Pin_6                 ((uint16_t)0x0040)  /* Pin 6 selected */
     8 #define GPIO_Pin_7                 ((uint16_t)0x0080)  /* Pin 7 selected */
     9 #define GPIO_Pin_8                 ((uint16_t)0x0100)  /* Pin 8 selected */
    10 #define GPIO_Pin_9                 ((uint16_t)0x0200)  /* Pin 9 selected */
    11 #define GPIO_Pin_10                ((uint16_t)0x0400)  /* Pin 10 selected */
    12 #define GPIO_Pin_11                ((uint16_t)0x0800)  /* Pin 11 selected */
    13 #define GPIO_Pin_12                ((uint16_t)0x1000)  /* Pin 12 selected */
    14 #define GPIO_Pin_13                ((uint16_t)0x2000)  /* Pin 13 selected */
    15 #define GPIO_Pin_14                ((uint16_t)0x4000)  /* Pin 14 selected */
    16 #define GPIO_Pin_15                ((uint16_t)0x8000)  /* Pin 15 selected */
    17 #define GPIO_Pin_All               ((uint16_t)0xFFFF)  /* All pins selected */
    18 
    19 #define GPIO_PIN_MASK              ((uint32_t)0x0000FFFF) /* PIN mask for assert test */
    20 #define IS_GPIO_PIN(PIN)           (((PIN) & GPIO_PIN_MASK ) != (uint32_t)0x00)

    第20行,宏定义IS_GPIO_PIN(PIN),如果PIN为0,则IS_GPIO_PIN(PIN)的值就为0。

    我们查看函数GPIO_SetBits定义的代码,来自文件stm32f4xx_gpio.c。代码如下:

    第416行,由于我们传进来的GPIO_Pin的值为0,所以这行的断言代码将会被代码assert_failed((uint8_t *)__FILE__, __LINE__)替换,并且将会在串口输出警告。

    重新编译工程,无错误无警告。上电,打开串口调试助手,如下图所示:

    跟我们预想的文件名和行号是一致的。

    STM32代码工程链接地址 : https://pan.baidu.com/s/1eTcdevw

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/vivohan/p/8470680.html
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