Функция Assert

Представь себе, что ты — детектив, который расследует сложное дело. У тебя есть ряд улик, и ты должен убедиться, что они соответствуют твоим предположениям. Вот именно для этого и существует assert() в Python! Это как твой личный помощник, который проверяет, действительно ли всё так, как ты думаешь.

Что такое assert()?

assert() — это встроенная функция в Python, которая помогает разработчикам проверять, истинны ли определённые условия во время выполнения программы. Если условие оказывается ложным, assert вызывает исключение Assertionerror, тем самым сигнализируя о том, что что-то пошло не так.

Синтаксис

assert условие, сообщение

• условие: выражение, которое должно быть истинным (True).


• сообщение: (необязательный) текст, который будет выведен вместе с Assertionerror, если условие ложно.

Как это работает?

Когда ты используешь assert(), ты фактически говоришь: "Я уверен, что это условие верно!" Если оно не таково, программа остановится и выдаст ошибку. Это позволяет быстро находить и исправлять ошибки.

Пример использования

Пример 1: Проверка входных данных

def calculate_square_root(x):
    assert x >= 0, "Входное значение должно быть неотрицательным!"
    return x ** 0.5

print(calculate_square_root(9))   # Вывод: 3.0
print(calculate_square_root(-1))  # Вызывает AssertionError: Входное значение должно быть неотрицательным!

Пример 2: Проверка состояния объекта

class BankAccount:
    def __init__(self, balance):
        self.balance = balance

    def withdraw(self, amount):
        assert amount <= self.balance, "Недостаточно средств на счете!"
        self.balance -= amount
        return self.balance

account = BankAccount(100)
print(account.withdraw(50))  # Вывод: 50
print(account.withdraw(100)) # Вызывает AssertionError: Недостаточно средств на счете!

Пример 3: Проверка результатов функции

def add_numbers(a, b):
    result = a + b
    assert result >= 0, "Сумма должна быть неотрицательной!"
    return result

print(add_numbers(5, 3))   # Вывод: 8
print(add_numbers(-5, -3)) # Вызывает AssertionError: Сумма должна быть неотрицательной!

Пример 4: Проверка на уникальность элементов в списке

def check_unique_elements(elements):
    assert len(elements) == len(set(elements)), "Список содержит дубликаты!"
    return True

print(check_unique_elements([1, 2, 3, 4]))   # Вывод: True
print(check_unique_elements([1, 2, 2, 4]))   # Вызывает AssertionError: Список содержит дубликаты!

Пример 5: Проверка размеров массивов

import numpy as np

def matrix_multiplication(a, b):
    assert a.shape[1] == b.shape[0], "Количество столбцов первой матрицы должно совпадать с количеством строк второй матрицы!"
    return np.dot(a, b)

A = np.array([[1, 2], [3, 4]])
B = np.array([[5, 6], [7, 8]])
print(matrix_multiplication(A, B)) # Выводит результат перемножения матриц

C = np.array([[1, 2]])
# print(matrix_multiplication(A, C)) # Вызывает AssertionError: Количество столбцов первой матрицы должно совпадать с количеством строк второй матрицы!

Когда использовать assert()

• Отладка: Используй assert для проверки предположений о состоянии программы.


• Тестирование: В тестах можно использовать assert для проверки того, что функции возвращают ожидаемые результаты.

Нюансы использования

• Отключение: Утверждения могут быть отключены при запуске Python в оптимизированном режиме (например, с флагом -O). Поэтому не стоит использовать assert для проверки условий, которые должны быть выполнены в рабочем коде.


• Не заменяет обработку ошибок: assert не должен использоваться вместо обработки исключений. Если твоё условие может быть ложным в нормальных условиях работы программы, лучше использовать явную проверку и выбрасывание исключений.

Заключение

assert() — это мощный инструмент для отладки и тестирования кода. Он помогает удостовериться в том, что твои предположения о работе программы верны. Используй его с умом и наслаждайся процессом разработки!

Задания для закрепления материала

Задание 1: Проверка четности числа
1. Напишите функцию is_even(num), которая принимает число и возвращает True, если число четное, и False в противном случае.
2. Используйте оператор assert, чтобы проверить, что функция работает правильно для нескольких тестовых случаев (например, 2, 3, 4, 5).

Задание 2: Проверка длины строки
1. Создайте функцию check_string_length(s, length), которая принимает строку и число.
2. Функция должна проверять, что длина строки соответствует заданному числу с помощью assert.
3. Добавьте обработку исключения, чтобы выводить сообщение об ошибке, если длина строки не совпадает.

Задание 3: Проверка возраста
1. Напишите функцию check_age(age), которая принимает возраст и использует assert для проверки, что возраст больше или равен 18.
2. Если возраст меньше 18, должно возникать исключение с сообщением "Возраст должен быть 18 или больше".

Задание 4: Проверка делимости
1. Создайте функцию is_divisible(num, divisor), которая проверяет, делится ли num на divisor без остатка.
2. Используйте assert для проверки, что divisor не равен нулю перед выполнением деления.
3. Добавьте тесты для проверки правильности работы функции.

Задание 5: Проверка типа данных
1. Напишите функцию check_type(var) для проверки типа переменной.
2. Используйте assert, чтобы убедиться, что переменная является целым числом.
3. Добавьте обработку исключения, чтобы выводить сообщение об ошибке, если тип переменной не совпадает.

Эти задания помогут вам лучше понять использование оператора assert для проверки условий в вашем коде!