为何assert直接断言函数调用通过，赋值变量后断言失败？

现象描述 #

两段逻辑看似等价的Python代码，执行结果却截然不同：

第一段代码的assert语句可以正常通过：

if perform_line_aware_synthesis:
    assert syrec.line_aware_synthesis(quantum_comp, prog)
else:
    assert syrec.cost_aware_synthesis(quantum_comp, prog)

但将函数返回值赋值给变量后再执行断言，却会失败：

if perform_line_aware_synthesis:
    synthesis_output = syrec.line_aware_synthesis(quantum_comp, prog)
else:
    synthesis_output = syrec.cost_aware_synthesis(quantum_comp, prog)

assert synthesis_output

核心原因分析 #

最可能的原因是syrec.line_aware_synthesis或syrec.cost_aware_synthesis返回的对象具有状态依赖的布尔判断逻辑，或函数本身存在特殊的副作用：

• 状态可变的自定义对象
  函数返回的自定义对象的__bool__（或__len__）方法依赖于临时状态：直接断言时，函数刚执行完毕，对象处于有效状态，__bool__返回True；赋值后，对象的临时状态因函数栈销毁、资源释放等原因失效，__bool__返回False。

• 生成器/自定义惰性对象
  如果函数返回的是自定义惰性求值对象，直接在assert中时，布尔判断会触发对象的初始化逻辑，返回真值；但赋值后，若初始化逻辑仅能执行一次，后续断言时对象状态已改变，会被判定为假值。

• 函数的隐性副作用
  函数执行时会修改传入的quantum_comp或prog参数，而断言逻辑间接依赖于这些参数的状态：直接断言时，参数的修改状态与函数返回值的布尔判断同步；赋值后，可能因隐性的参数重置操作，导致返回对象的布尔判断条件不再满足。

验证方法 #

可以通过打印返回值的类型和布尔值来定位问题：

if perform_line_aware_synthesis:
    res = syrec.line_aware_synthesis(quantum_comp, prog)
    print(type(res), bool(res))
    assert res
else:
    res = syrec.cost_aware_synthesis(quantum_comp, prog)
    print(type(res), bool(res))
    assert res

对比直接断言和赋值后断言时的输出，即可明确返回对象的状态变化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Geremia