錯(cuò)誤和異常 (3)

按照一般的學(xué)習(xí)思路，掌握了前兩節(jié)內(nèi)容，已經(jīng)足夠編程所需了。但是，我還想再多一步，還是因?yàn)楸窘坛痰淖x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

從上面的舉例中可以基本了解了 assert 的特點(diǎn)。

assert，翻譯過(guò)來(lái)是“斷言”之意。assert 是一句等價(jià)于布爾真的判定，發(fā)生異常就意味著表達(dá)式為假。

assert 的應(yīng)用情景就有點(diǎn)像漢語(yǔ)的意思一樣，當(dāng)程序運(yùn)行到某個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，就斷定某個(gè)變量的值必然是什么，或者對(duì)象必然擁有某個(gè)屬性等，簡(jiǎn)單說(shuō)就是斷定什么東西必然是什么，如果不是，就拋出錯(cuò)誤。

#!/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() 方法的參數(shù) amount 值必須是大于零的，這里就用斷言，如果不滿(mǎn)足條件就會(huì)報(bào)錯(cuò)。比如這樣來(lái)運(yùn)行：

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

出現(xiàn)的結(jié)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

這就是斷言 assert 的引用。什么是使用斷言的最佳時(shí)機(jī)？有文章做了總結(jié)：

如果沒(méi)有特別的目的，斷言應(yīng)該用于如下情況：

• 防御性的編程
• 運(yùn)行時(shí)對(duì)程序邏輯的檢測(cè)
• 合約性檢查（比如前置條件，后置條件）
• 程序中的常量
• 檢查文檔

(上述要點(diǎn)來(lái)自：Python 使用斷言的最佳時(shí)機(jī) )

不論是否理解，可以先看看，請(qǐng)牢記，在具體開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有時(shí)間就回來(lái)看看本教程，不斷加深對(duì)這些概念的理解，這也是 master 的成就之法。

最后，引用危機(jī)百科中對(duì)“異常處理”詞條的說(shuō)明，作為對(duì)“錯(cuò)誤和異?！辈糠值目偨Y(jié)（有所刪改）：

異常處理，是編程語(yǔ)言或計(jì)算機(jī)硬件里的一種機(jī)制，用于處理軟件或信息系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常狀況（即超出程序正常執(zhí)行流程的某些特殊條件）。

各種編程語(yǔ)言在處理異常方面具有非常顯著的不同點(diǎn)（錯(cuò)誤檢測(cè)與異常處理區(qū)別在于：錯(cuò)誤檢測(cè)是在正常的程序流中，處理不可預(yù)見(jiàn)問(wèn)題的代碼，例如一個(gè)調(diào)用操作未能成功結(jié)束）。某些編程語(yǔ)言有這樣的函數(shù)：當(dāng)輸入存在非法數(shù)據(jù)時(shí)不能被安全地調(diào)用，或者返回值不能與異常進(jìn)行有效的區(qū)別。例如，C 語(yǔ)言中的 atoi 函數(shù)（ASCII 串到整數(shù)的轉(zhuǎn)換）在輸入非法時(shí)可以返回 0。在這種情況下編程者需要另外進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)（可能通過(guò)某些輔助全局變量如 C 的 errno），或進(jìn)行輸入檢驗(yàn)（如通過(guò)正則表達(dá)式），或者共同使用這兩種方法。

通過(guò)異常處理，我們可以對(duì)用戶(hù)在程序中的非法輸入進(jìn)行控制和提示，以防程序崩潰。

從進(jìn)程的視角，硬件中斷相當(dāng)于可恢復(fù)異常，雖然中斷一般與程序流本身無(wú)關(guān)。

從子程序編程者的視角，異常是很有用的一種機(jī)制，用于通知外界該子程序不能正常執(zhí)行。如輸入的數(shù)據(jù)無(wú)效（例如除數(shù)是 0），或所需資源不可用（例如文件丟失）。如果系統(tǒng)沒(méi)有異常機(jī)制，則編程者需要用返回值來(lái)標(biāo)示發(fā)生了哪些錯(cuò)誤。

一段代碼是異常安全的，如果這段代碼運(yùn)行時(shí)的失敗不會(huì)產(chǎn)生有害后果，如內(nèi)存泄露、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)混淆、或無(wú)效的輸出。

Python 語(yǔ)言對(duì)異常處理機(jī)制是非常普遍深入的，所以想寫(xiě)出不含 try, except 的程序非常困難。

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