Python中的断言（assertion）是一种调试和测试工具，用于检查程序在运行时是否满足特定条件。断言可以帮助开发者快速发现和定位代码中的错误。以下是Python断言的主要种类和作用：
1. 简单断言
语法：
```python
assert condition
```
作用：
- 检查条件是否为True
- 如果条件为False，则引发AssertionError
示例：
```python
x = 5
assert x > 0
```
2. 带有错误消息的断言
语法：
```python
assert condition, message
```
作用：
- 检查条件是否为True
- 如果条件为False，则引发AssertionError并显示自定义错误消息
示例：
```python
x = -5
assert x > 0, "x must be positive"
```
3. 复合条件断言
作用：
- 检查多个条件
- 如果任何条件为False，则引发AssertionError
示例：
```python
x = 5
y = 10
assert x > 0 and y > x, "Conditions not met"
```
4. 类型检查断言
作用：
- 验证变量的类型
- 如果类型不匹配，则引发AssertionError
示例：
```python
def process_string(s):
assert isinstance(s, str), "Input must be a string"
# 处理字符串
```
5. 值范围断言
作用：
- 确保值在特定范围内
- 如果值超出范围，则引发AssertionError
示例：
```python
age = 25
assert 0 <= age <= 120, "Invalid age"
```
6. 不可达代码断言
作用：
- 标记理论上不应该执行的代码
- 如果执行到这里，则引发AssertionError
示例：
```python
def get_day(num):
if num == 1:
return "Monday"
elif num == 2:
return "Tuesday"
# ... 其他天
else:
assert False, "Invalid day number"
```
断言的主要作用包括：
1. 调试：快速定位代码中的逻辑错误。
2. 文档：作为代码的内联文档，表明预期的条件。
3. 防御性编程：捕获不应该发生的情况。
4. 单元测试：在测试中验证函数的行为。
需要注意的是，断言通常在开发和测试阶段使用。在生产环境中，可以通过使用 -O 或 -OO 命令行选项来禁用断言，以提高性能。因此，不应该在断言中包含必须执行的代码或处理预期的错误情况。