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Python学习之异常断言详解

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Python学习之异常断言详解

在Python编程中，异常断言（AssertionError）是我们常常会遇到的一个问题。当代码出现异常或者不符合我们所期望的结果时，我们需要进行异常处理。本篇攻略将详细讲解Python中的异常断言及其异常处理方式。

什么是异常断言？

异常断言指的是一种在运行代码时检查是否符合预期结果的方式，当结果不符合预期时，会引发AssertionError异常。在Python中，我们可以使用assert语句进行异常断言的处理。

assert语句的使用格式为：“assert 表达式，错误信息”。这里要注意，当表达式的结果为False时，Python解释器就会抛出AssertionError异常，并输出错误信息。

以一个简单的示例来说明assert语句的用法：

def divide(a, b):
    assert b != 0, "除数不能为0"
    return a/b

print(divide(10, 2))
print(divide(10, 0))

执行结果为：

5.0
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    print(divide(10, 0))
  File "test.py", line 2, in divide
    assert b != 0, "除数不能为0"
AssertionError: 除数不能为0

当除数为0时，assert语句就会抛出异常，并输出错误信息。

如何进行异常断言处理？

对于异常断言，我们还需要进行异常处理。Python中的异常处理方式主要有以下几种：

try-except语句

try-except是Python中最常用的异常处理方式之一。当执行try块中的代码出现异常时，Python解释器会捕获异常，然后执行except块中的代码。如果try块中的代码没有出现异常，那么就不会执行except块中的代码。

以一个示例来说明try-except语句的用法：

try:
    n = int(input("请输入数字: "))
    assert n >= 0, "数字必须大于等于0"
except AssertionError as e:
    print(e)

执行结果为：

请输入数字: -1
数字必须大于等于0

当输入的数字小于0时，assert语句就会抛出异常，然后执行except块中的代码，输出错误信息。

try-finally语句

try-finally语句也是Python中的异常处理方式之一。与try-except语句相比，try-finally语句无论是否出现异常都会执行finally块中的代码。

以一个示例来说明try-finally语句的用法：

try:
    n = int(input("请输入数字: "))
    assert n >= 0, "数字必须大于等于0"
finally:
    print("执行完毕")

执行结果为：

请输入数字: -1
执行完毕
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 3, in <module>
    assert n >= 0, "数字必须大于等于0"
AssertionError: 数字必须大于等于0

无论输入的数字是否小于0，try-finally语句都会执行finally块中的代码。

示例说明

以下是两个示例，分别介绍了如何在实际开发中使用异常断言进行异常处理。

示例一

在开发程序过程中，我们可能会遇到一些常见的异常情况，例如参数不合法或者文件不存在等问题。在这种情况下，我们可以使用异常断言来捕获异常，然后输出错误信息或者给出提示。

以一个简单的示例来说明：

def read_file(filename):
    try:
        with open(filename, 'r') as f:
            s = f.read()
            assert s, "文件为空"
            print(s)
    except (FileNotFoundError, AssertionError) as e:
        print(e)

read_file("test.txt")
read_file("test_error.txt")

执行结果为：

hello world
文件为空

我们定义了一个read_file函数，用于读取文件内容。在函数中，我们使用with语句打开文件，并使用assert语句检查文件是否为空。如果文件为空，就会抛出AssertionError异常，并输出错误信息。如果文件不存在，就会抛出FileNotFoundError异常。

示例二

在开发程序过程中，我们可能会遇到一些意外的异常情况，例如网络连接失败或者服务器异常等问题。在这种情况下，我们可以使用异常断言来捕获异常，并在异常发生时自动重试。

以一个简单的示例来说明：

import requests

def get_data(url, max_retry=3):
    for i in range(max_retry):
        try:
            resp = requests.get(url)
            assert resp.status_code == 200, "请求失败"
            return resp.text
        except (requests.exceptions.ConnectionError, AssertionError) as e:
            print(f"请求失败，正在重试：{i+1}")
    return ""

data = get_data("http://www.baidu.com")
print(data)

执行结果为：

请求失败，正在重试：1
请求失败，正在重试：2
百度一下，你就知道

我们定义了一个get_data函数，用于获取指定URL的响应内容。在函数中，我们使用for循环进行自动重试，并使用assert语句检查请求是否成功。如果请求失败，就会抛出AssertionError异常。如果网络连接失败，就会抛出requests.exceptions.ConnectionError异常。

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