Python面试题：如何在 Python 中进行单元测试？

在 Python 中，进行单元测试通常使用内置的 unittest 模块。以下是如何编写和运行单元测试的步骤：

1. 编写要测试的函数

首先，编写一个简单的函数，假设我们有一个用于计算两个数之和的函数：

def add(a, b):
    return a + b

2. 创建测试用例

使用 unittest 模块创建测试用例。测试用例是一个类，继承自 unittest.TestCase，并包含若干个以 test_ 开头的方法。这些方法将测试你编写的函数。

import unittest

# 假设我们将要测试的函数放在 my_module.py 文件中
# from my_module import add

class TestAddFunction(unittest.TestCase):
    def test_add_integers(self):
        self.assertEqual(add(1, 2), 3)
        self.assertEqual(add(-1, 1), 0)
        self.assertEqual(add(-1, -1), -2)

    def test_add_floats(self):
        self.assertEqual(add(1.1, 2.2), 3.3)
        self.assertEqual(add(-1.1, 1.1), 0.0)
        self.assertEqual(add(-1.1, -1.1), -2.2)

    def test_add_strings(self):
        self.assertEqual(add('hello', ' world'), 'hello world')

if __name__ == '__main__':
    unittest.main()

3. 运行测试

将上面的测试用例代码放在一个文件中，保存为 test_my_module.py。然后在终端或命令行中运行该测试文件：

python test_my_module.py

示例输出

运行测试后，输出可能如下所示：

...
----------------------------------------------------------------------
Ran 3 tests in 0.001s

OK

这表示三个测试都通过了。如果有测试未通过，unittest 会显示哪个测试失败以及失败的原因。

4. 使用测试框架

unittest 是 Python 标准库的一部分，可以满足大多数单元测试需求。以下是一些 unittest 的功能和方法：

self.assertEqual(a, b): 检查 a == b
self.assertNotEqual(a, b): 检查 a != b
self.assertTrue(x): 检查 x 为真
self.assertFalse(x): 检查 x 为假
self.assertIsNone(x): 检查 x 为 None
self.assertIsNotNone(x): 检查 x 不为 None
self.assertRaises(exc, fun, *args, **kwds): 检查 fun 执行时抛出异常 exc

更复杂的测试框架

除了 unittest，还有一些更复杂的测试框架，如 pytest。它更为灵活，提供了很多有用的功能和插件。以下是 pytest 的一个简单示例：

安装 pytest：

pip install pytest

编写测试用例（与 unittest 相似，但不需要继承 unittest.TestCase）：

# test_my_module.py
from my_module import add

def test_add_integers():
    assert add(1, 2) == 3
    assert add(-1, 1) == 0
    assert add(-1, -1) == -2

def test_add_floats():
    assert add(1.1, 2.2) == 3.3
    assert add(-1.1, 1.1) == 0.0
    assert add(-1.1, -1.1) == -2.2

def test_add_strings():
    assert add('hello', ' world') == 'hello world'

运行测试：

pytest test_my_module.py

pytest 会自动发现和运行测试，并生成详细的输出。

总结

通过以上步骤，你可以在 Python 中编写和运行单元测试，以确保你的代码按预期工作。使用 unittest 是一个很好的开始，随着需求的增加，可以探索 pytest 等更强大的测试框架。

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