Python：doctest 库高级用法举例和应用详解

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Python：doctest库高级用法举例和应用详解

模块介绍

doctest 模块是 Python 标准库中的一部分，专门用于在文档字符串（docstring）中嵌入测试用例，并对这些用例进行自动化测试。这种方式有助于同步文档和代码，确保文档中的代码示例始终是最新的且功能正常。这个模块适用于 Python 3 及以上版本。

应用场景

主要应用场景包括但不限于：

  1. 文档同步与测试：将测试用例嵌入到函数或类的文档字符串中，以保证示例代码和实际功能保持一致。
  2. 自动化测试：可作为单元测试的补充，轻松实现自动化测试。
  3. 教学与示例代码：在撰写教程和项目文档时，可以嵌入可验证的代码示例，增强文档的可信度和实践指导意义。

安装说明

doctest 模块是 Python 标准库的一部分，默认已经包含在 Python 安装包中，无需额外安装。

用法举例

例子 1: 基本用法

首先介绍如何在简单函数中使用 doctest。

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def add(a, b):
    """
    返回两个数的和。
    
    >>> add(2, 3)  # 测试 add 函数
    5
    >>> add(-1, 1)  # 测试负数情况
    0
    """
    return a + b

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()  # 运行 doctest，根据 docstring 中的测试用例检查函数工作

例子 2: 处理异常

在函数中加入异常处理，并对异常情况进行测试。

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def divide(a, b):
    """
    返回两个数相除的结果。
    
    >>> divide(10, 2)  # 测试正常除法
    5.0
    >>> divide(5, 0)  # 测试除以零的情况
    Traceback (most recent call last):
        ...
    ZeroDivisionError: division by zero
    """
    return a / b

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()  # 运行 doctest，确保除法函数处理异常正确

例子 3: 类和复杂对象

测试类中的方法以及复杂对象的交互。

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class Calculator:
    """
    一个简单的计算器类。
    
    >>> calc = Calculator()  # 实例化一个计算器对象
    >>> calc.add(10, 5)  # 测试加法方法
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    >>> calc.multiply(3, 7)  # 测试乘法方法
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    """
    
    def add(self, a, b):
        """返回两个数的和。"""
        return a + b
    
    def multiply(self, a, b):
        """返回两个数的乘积。"""
        return a * b

if __name__ == "__main__":
    import doctest
    doctest.testmod()  # 运行 doctest，验证类方法的正确性

通过以上三个例子，希望读者能够掌握 doctest 模块的基本用法和在实际项目中的应用技巧。

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