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Python中断言Assertion的一些改进方案

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Python中断言Assertion的一些改进方案

介绍

在Python中，断言是一种用于在代码中进行自动测试的方法，可以保证在程序运行时某些特定条件得到满足，一般用于检查程序的正确性和预期行为是否一致。但是在实际使用中，断言可能会出现一些问题，比如断言失败时没有提供足够的信息，断言在代码中出现时可能会减慢程序的速度等。为了解决这些问题，Python提供了一些改进方案。

改进方案

1. 自定义异常信息

在Python中，断言失败时会引发一个AssertionError异常，可以通过在断言语句中添加字符串来自定义异常信息。例如：

a = 5
assert a == 10, "a的值不是10！"

执行上述代码会引发AssertionError异常，并输出自定义的异常信息：

Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError: a的值不是10！

2. 使用日志记录

使用日志记录是一种更安全和可靠的方法来验证代码的正确性。与断言不同，日志记录可以在运行时启用或禁用，并且可以写入文件或控制台。使用Python内置的logging模块来实现日志记录非常简单。例如：

import logging

logging.basicConfig(level=logging.INFO)

a = 5
if a == 10:
    logging.info('a的值是10')
else:
    logging.warning('a的值不是10')

执行上述代码将输出：

WARNING:root:a的值不是10

可以看到我们使用了warning级别的日志来记录a的值不是10这个事件。

示例说明

示例1：自定义异常信息

这是一个简单的例子，通过自定义异常信息来提示代码中的错误：

def average(scores):
    assert len(scores) > 0, "分数列表不能为空！"
    return sum(scores) / len(scores)

scores = []
print(average(scores))

这里定义了一个计算平均分数的函数average，我们希望在调用函数时传入非空的分数列表。如果传入的分数列表为空，则调用断言时会引发AssertionError异常，同时输出自定义的异常信息。

示例2：使用日志记录

这是一个更复杂的示例，使用日志记录来替代断言：

import logging

logging.basicConfig(level=logging.DEBUG)

def run_calculator(num1, num2, op):
    logging.debug('参数: num1=%s, num2=%s, op=%s', num1, num2, op)
    if op == '+':
        result = num1 + num2
        logging.info('加法计算: %s + %s = %s', num1, num2, result)
    elif op == '-':
        result = num1 - num2
        logging.info('减法计算: %s - %s = %s', num1, num2, result)
    elif op == '*':
        result = num1 * num2
        logging.info('乘法计算: %s * %s = %s', num1, num2, result)
    elif op == '/':
        result = num1 / num2
        logging.info('除法计算: %s / %s = %s', num1, num2, result)
    else:
        logging.warning('不支持的运算符: %s', op)
        result = None
    return result

num1 = 10
num2 = 5
op = '+'

result = run_calculator(num1, num2, op)

这里定义了一个简单的计算器函数run_calculator，通过日志记录来记录函数的输入参数和计算结果。当传入的运算符不支持时，我们使用warning级别的日志来记录这个事件。执行上述代码将输出如下的日志记录：

DEBUG:root:参数: num1=10, num2=5, op=+
INFO:root:加法计算: 10 + 5 = 15

可以看到，日志记录提供了比断言更完整的信息，更方便调试和问题排查。

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