python的设计：为什么断言是一个语句而不是一个函数？

Question

在 Python 中，assert 是一个语句，而不是一个函数。这是一个深思熟虑的决定吗？让assert 成为语句（和保留字）而不是函数有什么好处吗？

根据thedocs，assert expression1, expression2扩展为

if __debug__:
    if not expression1: raise AssertionError(expression2)

文档还说“当在编译时请求优化时，当前的代码生成器不会为断言语句发出代码。”在不知道细节的情况下，似乎需要一个特殊情况才能使这成为可能。但是，也可以使用一种特殊情况来优化对 assert() 函数的调用。

如果assert 是一个函数，你可以这样写：

assert(some_long_condition,
       "explanation")

但是因为assert 是一个语句，所以元组的计算结果总是True，并且 你得到

SyntaxWarning: assertion is always true, perhaps remove parentheses?

正确的写法是

assert some_long_condition, \
       "explanation"

这可以说是不那么漂亮了。

Answer 1

将 assert 设为语句（和保留字）而不是函数有什么好处吗？

1. 不能重新分配给用户函数，这意味着它可以在编译时被有效地禁用，正如@mgilson 指出的那样。
2. 对第二个可选参数的评估被推迟到如果/当断言失败时。用函数和函数参数来做这件事很尴尬（需要传递一个 lambda）。不推迟对第二个参数的评估会带来额外的开销。

Answer 2

assert 在 python 和其他语言（特别是 C）中的一个奇妙之处在于，您可以删除它们以优化您的代码，只需添加正确的 #define（可选地在命令行上使用任何编译器我'曾经使用过）或优化标志（python 中的-O）。如果assert变成了一个函数，这个特性就不可能添加到python中，因为直到运行时你才知道你是否有内置的assert函数或同名的用户定义函数。

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还要注意，在 python 中，函数调用相当昂贵。用代码if __debug__: ... 替换内联可能比执行函数调用更有效，如果将assert 语句放在性能关键例程中可能会很重要。

Answer 3

除了其他答案（有点离题）之外，还有一个提示。为避免使用反斜杠，您可以在括号内使用隐式行连接。 ;-)

代替：

assert some_long_condition, \
       "explanation"

你可以写：

assert some_long_condition, (
       "explanation")

Answer 4

我不是 Python 方面的专家，但我相信性能是最大的原因之一。

如果我们有 assert(expression, explain) 作为函数，如果表达式的计算成本很高，即使我们处于非调试模式，Python 也需要计算两个表达式才能将其传递给 assert 函数。

通过扩展断言，表达式和解释语句实际上不会被评估，除非它们确实需要（当 debug 评估为真时）。我认为，如果我们想要在不必要的时候断言不影响性能（即生产系统中没有性能影响），这一点至关重要。