如何在 Python 中使用 assert 语句

Python 编程中的 assert 语句是用来在代码中确立基本事实的工具。它通过帮助开发者验证代码中的假设来发挥作用。在本教程中，我们将掌握 Python 的 assert 语句，包括其语法、用法，以及在调试和错误检测中的应用。掌握 Python 的 assert 语句后，离成为一名专家级的Python 程序员又近了一步。 

简答：如何编写 Python 断言 

assert 语句的语法很直观：

assert condition, message技术支持

这里，condition 指被测试的表达式，而 message 是一个可选的错误消息，仅当断言失败时才会显示。

下面是几个您可以在 Python 代码中尝试的断言示例，帮助您上手。在第一个例子中，表达式 3<4>5 在逻辑上不正确，因此 Python 会抛出 AssertionError，并显示我们提供的消息：“Math does not work that way.” 在第二个例子中，表达式 0==0 是重言式（永真式），因此我们不会看到“This shouldn't throw an error.” 这条消息。 

assert 3<4>5, "Math does not work that way."技术支持

assert 0==0, "This shouldn't throw an error."技术支持

Python assert 语句概览

现在让我们更详细地了解 Python 的 assert 语句，包括其使用方式和原因。完成本教程后，您将熟练掌握如何在 Python 中使用 assert 语句。 

什么是 Python 断言？

更一般地说，编程中的断言是一种用于验证代码库中条件真实性的构造。换言之，它们是程序必须遵守的真值，否则就会抛出错误。Python 使用“assert”这个词，以非常直观的语法来实现这种编程断言：assert 语句允许我们创建这些断言。

何时使用 Python 断言

断言在调试、验证假设以及确保您的代码在特定条件下按预期运行方面极其有用。它允许您告诉计算机您期望它做什么，并在其行为偏离时让它停止。这在构建新程序、添加功能或更新现有应用时很有帮助。

在需要在代码库中强制执行前置条件、后置条件或不变式的场景中，断言表现尤为出色。它们充当护栏，一旦某些条件被违反，就会阻止代码继续执行，从而有助于及早发现潜在缺陷。

通过在代码中策略性地放置断言，您可以在更接近错误源头的地方捕获问题，简化调试过程。DataCamp 的 Python Developer 职业路径对各个水平的初学者和进阶开发者来说，都是练习函数式编程技能的绝佳课程，因为它包含基础与更高级概念的练习。

何时不应使用 Python 断言

尽管断言在开发过程中非常有用，但在某些情形下并不适合使用。

需要了解的是，当您的代码被编译用于生产环境时，断言可能会被全局禁用。这意味着您不应依赖断言来处理运行时问题，比如用户输入了错误数据。相反，它们应被用于开发阶段的问题，例如识别逻辑或数学上的不准确。

对于在生产代码中处理错误或验证数据，请考虑加入异常处理结构，以便让代码能够优雅地从错误中恢复，记录与调试相关的信息，并为用户提供有意义的反馈。

您可以通过阅读我们的Python 中的异常与错误处理教程，或参加我们的 Associate Data Scientist in Python 课程，来进一步了解如何发现并修正错误。 

Python 中使用 assert 语句的常见错误与误解

在 Python 中使用 assert 语句时，一个常见错误是使用了圆括号。这一错误可以理解，因为许多函数都使用圆括号，加入括号几乎成了条件反射。然而，assert 语句在技术上并不是 Python 中的函数，因此采用的是特殊语法。如果您使用了括号，很可能会遇到语法警告和逻辑错误。

SyntaxWarning: assertion is always true, perhaps remove parentheses?

另一个常见错误是忘记在条件后加逗号。这样会导致语法错误。

SyntaxError: invalid syntax

AssertionError 异常

每当断言条件被违反时，都会引发 AssertionError 异常。该错误会中止程序执行；您设置的任何可选错误消息都会被显示。鉴于断言主要用于开发阶段测试代码，如果您收到 Python 的 AssertionError 异常消息，通常需要严肃对待。它可能指向代码中的致命缺陷。

实践应用

assert 语句在 Python 中有许多实用场景。我们的交互式课程 Writing Functions in Python 提供了许多练习，能帮助您熟练掌握。以下是几个示例。 

在函数中使用 assert

一种有用的方式是将断言插入到函数中。这有助于确保您的函数按预期运行。

def divide(a, b):
assert b != 0, "Division by zero!"
return a / b

# Test cases
print(divide(10, 2))  # Output: 5.0
print(divide(8, 0))   # AssertionError: Division by zero!技术支持

将 assert 与 unittest 一起使用

测试代码是开发流程中的关键一步。Unittest 是一个旨在帮助您高效测试代码的库，它会用到 assert 语句。这也是我最常使用 assert 语句的方式。下面是一个您可能会在我们的 Introduction to Testing in Python 课程中看到的示例。 

import unittest

class TestMathFunctions(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        self.assertEqual(2 + 2, 4)

    def test_subtraction(self):
        self.assertEqual(5 - 3, 2)

    def test_division(self):
        self.assertRaises(ZeroDivisionError, divide, 10, 0)

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()技术支持

结语