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老齐 · 更新于 2018-06-20 05:01:23

错误和异常 (3)

按照一般的学习思路,掌握了前两节内容,已经足够编程所需了。但是,我还想再多一步,还是因为本教程的读者是要 from beginner to master。

assert

>>> assert 1==1
>>> assert 1==0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AssertionError

从上面的举例中可以基本了解了 assert 的特点。

assert,翻译过来是“断言”之意。assert 是一句等价于布尔真的判定,发生异常就意味着表达式为假。

assert 的应用情景就有点像汉语的意思一样,当程序运行到某个节点的时候,就断定某个变量的值必然是什么,或者对象必然拥有某个属性等,简单说就是断定什么东西必然是什么,如果不是,就抛出错误。

#!/usr/bin/env Python
# coding=utf-8

class Account(object):
    def __init__(self, number):
        self.number = number
        self.balance = 0

    def deposit(self, amount):
        assert amount > 0
        self.balance += balance

    def withdraw(self, amount):
        assert amount > 0
        if amount <= self.balance:
            self.balance -= amount
        else:
            print "balance is not enough."

上面的程序中,deposit() 和 withdraw() 方法的参数 amount 值必须是大于零的,这里就用断言,如果不满足条件就会报错。比如这样来运行:

if __name__ == "__main__":
    a = Account(1000)
    a.deposit(-10)

出现的结果是:

$ python 21801.py
Traceback (most recent call last):
  File "21801.py", line 22, in <module>
    a.deposit(-10)
  File "21801.py", line 10, in deposit
    assert amount > 0
AssertionError

这就是断言 assert 的引用。什么是使用断言的最佳时机?有文章做了总结:

如果没有特别的目的,断言应该用于如下情况:

  • 防御性的编程
  • 运行时对程序逻辑的检测
  • 合约性检查(比如前置条件,后置条件)
  • 程序中的常量
  • 检查文档

(上述要点来自:Python 使用断言的最佳时机 )

不论是否理解,可以先看看,请牢记,在具体开发过程中,有时间就回来看看本教程,不断加深对这些概念的理解,这也是 master 的成就之法。

最后,引用危机百科中对“异常处理”词条的说明,作为对“错误和异常”部分的总结(有所删改):

异常处理,是编程语言或计算机硬件里的一种机制,用于处理软件或信息系统中出现的异常状况(即超出程序正常执行流程的某些特殊条件)。

各种编程语言在处理异常方面具有非常显著的不同点(错误检测与异常处理区别在于:错误检测是在正常的程序流中,处理不可预见问题的代码,例如一个调用操作未能成功结束)。某些编程语言有这样的函数:当输入存在非法数据时不能被安全地调用,或者返回值不能与异常进行有效的区别。例如,C 语言中的 atoi 函数(ASCII 串到整数的转换)在输入非法时可以返回 0。在这种情况下编程者需要另外进行错误检测(可能通过某些辅助全局变量如 C 的 errno),或进行输入检验(如通过正则表达式),或者共同使用这两种方法。

通过异常处理,我们可以对用户在程序中的非法输入进行控制和提示,以防程序崩溃。

从进程的视角,硬件中断相当于可恢复异常,虽然中断一般与程序流本身无关。

从子程序编程者的视角,异常是很有用的一种机制,用于通知外界该子程序不能正常执行。如输入的数据无效(例如除数是 0),或所需资源不可用(例如文件丢失)。如果系统没有异常机制,则编程者需要用返回值来标示发生了哪些错误。

一段代码是异常安全的,如果这段代码运行时的失败不会产生有害后果,如内存泄露、存储数据混淆、或无效的输出。

Python 语言对异常处理机制是非常普遍深入的,所以想写出不含 try, except 的程序非常困难。


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