### 创建一个包含加减乘除功能的 Python 模块 为了实现一个支持加减乘除操作的自定义模块，可以按照以下方式设计： #### 自定义模块 `calculator.py` 该模块提供四个基本算术函数：`add`, `subtract`, `multiply`, 和 `divide`。 ```python from fractions import Fraction def add(a, b): """返回两个数相加的结果""" return a + b def subtract(a, b): """返回两个数相减的结果""" return a - b def multiply(a, b): """返回两个数相乘的结果""" return a * b def divide(a, b): """返回两个数相除的结果，处理零除错误""" if b == 0: raise ValueError("Division by zero is not allowed.") return a / b if isinstance(a, (int, float)) and isinstance(b, (int, float)) else Fraction(a) / Fraction(b) ``` 上述代码中引入了 `fractions.Fraction` 类型用于精确表示分数计算[^3]。这使得即使输入为浮点数或整数时也能得到准确结果。 --- ### 单元测试模块 `test_calculator.py` 对于这个模块的功能验证，可采用标准库中的 `unittest` 来编写单元测试脚本。 ```python import unittest from calculator import add, subtract, multiply, divide class TestCalculator(unittest.TestCase): def test_add(self): self.assertEqual(add(1, 2), 3) self.assertEqual(add(-1, 1), 0) def test_subtract(self): self.assertEqual(subtract(5, 3), 2) self.assertEqual(subtract(0, 0), 0) def test_multiply(self): self.assertEqual(multiply(4, 3), 12) self.assertEqual(multiply(-2, 3), -6) def test_divide(self): self.assertAlmostEqual(divide(8, 4), 2.0) with self.assertRaises(ValueError): divide(1, 0) if __name__ == '__main__': unittest.main() ``` 此部分利用了 `unittest.TestCase` 提供的方法逐一检验每项运算逻辑是否符合预期行为，并特别注意异常情况下的表现，比如当尝试执行非法操作如 “被零除” 的时候是否会抛出适当类型的异常[^1]。 --- ### 运行说明 要运行这些测试案例，在命令行界面切换到保存有以上文件的工作目录下，然后键入如下指令启动测试过程: ```bash python -m unittest test_calculator.py ``` 如果所有的断言都成立，则意味着所开发的基础计算器组件工作正常；如果有任何失败的情况发生，那么对应的缺陷就需要进一步排查修正直至全部通过为止。 ---