摘要：

在Python中，断言是一种常用的调试工具，它允许程序员编写一条检查某个条件。本文主要介绍了断言的应用场景和特点以及assert语句的使用，同时介绍了防御性编程和help()函数。

文档和代码获取：

本文档主要介绍如何使用 Python 进行面向对象编程，需要读者对 Python 语法和单片机开发具有基本了解。相比其他讲解 Python 面向对象编程的博客或书籍而言，本文档更加详细、侧重于嵌入式上位机应用，以上位机和下位机的常见串口数据收发、数据处理、动态图绘制等为应用实例，同时使用 Sourcetrail代码软件对代码进行可视化阅读便于读者理解。

正文

断言（assert）

在Python编程中，断言（assert）作为一种强大的调试工具，被广泛应用于代码的调试和开发过程中。通过在代码中插入断言语句，我们可以对代码的正确性进行严格的检查。当断言的条件为假时，程序会引发AssertionError异常并停止执行。而当断言的条件为真时，程序会如常继续执行，仿佛断言语句从未存在过。因此，合理使用断言，对于确保代码的质量和稳定性具有重要意义。

assert 表达式 , 描述

以下面代码为例，可以看到“1==2”的结果为False，抛出了AssertionError。

与异常不同，断言是为了提醒开发人员，在程序中可能出现了无法恢复的错误。对于一些可以预见的错误，例如未找到相关文件，用户通常能够自行纠正或重试。然而，断言并非为这类问题而生。在无bug的程序中，断言条件将永远保持沉默。但如果违背了断言，程序就会崩溃并报告错误，向开发人员明确指出究竟是哪个“不可能”的情况出现了。这使得追踪和修复程序中的bug变得更为轻松。在Python中，断言语句是一种用于调试的辅助功能，它并非处理运行时错误的机制。使用断言的目的在于帮助开发人员更快地找到可能导致bug的根本原因。除非程序中确实存在bug，否则断言绝不会抛出错误。

防御性编程与unittest单元测试库

断言一般用在防御型的编程、运行时检查程序逻辑、检查约定、程序常量、检查文档时，在从来不会运行失败的代码不必要加上断言。在单元测试框架中，我们常常使用断言。所谓单元测试，就是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证，通常是一个函数或一个方法。单元测试有助于我们在早期发现错误，提高代码的可靠性和可维护性。在Python中，内置了unittest单元测试库，可以用来编写测试代码。unittest中常用的几个常用断言的使用方法如下：

名称	作用
assertEqual	如两个值相等，则pass
assertNotEqual	如两个值不相等，则pass
assertTrue	判断bool值为True，则pass
assertFalse	判断bool值为False，则Pass
assertIsNone	不存在，则pass
assertIsNotNone	存在，则pass

关于unittest单元测试库中断言的使用我们将会在之后讲到，这里仅作简单了解即可。

在使用断言时，需要特别注意的点是在命令行中使用-o和-oo标志，或者修改CPython中的PYTHONOPTIMIZE环境变量，可以全局性地禁用断言。此时，所有的断言语句都将失效，程序将直接跳过而不处理断言，因此不会执行任何条件表达式。

在Python的实际开发过程中，我们经常会遇到性能问题。所谓性能问题，就是Python程序运行得相对较慢。遇到性能问题时，我们有两种方法可以进行优化：一是修改源代码，优化逻辑，提升性能；二是打开Python解释器的优化功能。

Python解释器提供了两种优化级别：

• level1优化：通过将内置的__debug__全局变量设置为false，并删除assert语句，达到优化效果。

• level2优化：除了level1的优化措施外，还会删除函数的文档说明（即函数后面的''''注释）。

使用-O参数可以达到level1优化效果（大写字母O），而使用-OO参数则可以达到level2优化效果（两个都是大写字母O）。这些优化方法对于提升Python程序的运行速度非常有帮助。

python -o main.py

help()函数

在Python中，有许多内置函数和模块，其中一些可能不太起眼，但却非常实用。其中之一就是help()函数。help()函数用于获取有关Python对象、模块、函数或方法的帮助信息。它可以更好地理解Python的功能和如何正确使用它们。

help()函数的基本用法非常简单，只需在交互式Python解释器中输入对象、模块、函数或方法的名称，并将其作为参数传递给help()函数。

help语法：help([object])

这里，我们看看assert函数的help输出：