Python 偵錯程式入門

python 生態系統包含豐富的工具和庫，可以讓開發人員更加舒適。例如，我們之前已經介紹了如何使用互動式 shell 增強 python。本文重點介紹另一種可以節省時間並提高 python 技能的工具：python 偵錯程式。

python 標準庫提供了乙個名為 pdb 的偵錯程式。此偵錯程式提供了除錯所需的大多數功能，如斷點、單行步進、堆疊幀的檢查等等。

了解一些pdb 的基本知識很有用，因為它是標準庫的一部分。你可以在無法安裝其他增強的偵錯程式的環境中使用它。

執行 pdb 的最簡單方法是從命令列，將程式作為引數傳遞來除錯。看看以下指令碼：

# pdb_test.py
#!/usr/bin/python3
from time import sleep
def countdown(number):
for i in range(number, 0, -1):
print(i)
sleep(1)
if __name__ == "__main__":
seconds = 10
countdown(seconds)

你可以從命令列執行 pdb，如下所示：

$ python3 -m pdb pdb_test.py
> /tmp/pdb_test.py(1)()
-> from time import sleep
(pdb)

使用 pdb 的另一種方法是在程式中設定斷點。為此，請匯入pdb模組並使用set_trace函式：

# pdb_test.py
#!/usr/bin/python3
from time import sleep
def countdown(number):
for i in range(number, 0, -1):
import pdb; pdb.set_trace()
print(i)
sleep(1)
if __name__ == "__main__":
seconds = 10
countdown(seconds)

$ python3 pdb_test.py
> /tmp/pdb_test.py(6)countdown()
-> print(i)
(pdb)

指令碼在斷點處停止，pdb 顯示指令碼中的下一行。你也可以在失敗後執行偵錯程式。這稱為事後除錯postmortem debugging。

除錯中的乙個常見用例是在執行堆疊中穿行。 python 偵錯程式執行後，可以使用以下命令：

pdb提供以下命令來執行和單步執行**：

s(tep)：執行當前行並在第乙個可能的場合停止（在被呼叫的函式或當前函式中）

c(ontinue)：繼續執行，僅在斷點處停止。

$ py3 test_pdb.py
> /tmp/test_pdb.py(10)countdown()
-> print(i)
(pdb) n
10> /tmp/test_pdb.py(11)countdown()
-> sleep(1)
(pdb) n
> /tmp/test_pdb.py(8)countdown()
-> for i in range(number, 0, -1):
(pdb) n
> /tmp/test_pdb.py(9)countdown()
-> import pdb; pdb.set_trace()
(pdb) s
--call--
> /usr/lib64/python3.6/pdb.py(1584)set_trace()
-> def set_trace():
(pdb) c
> /tmp/test_pdb.py(10)countdown()
-> print(i)
(pdb) c
9> /tmp/test_pdb.py(9)countdown()
-> import pdb; pdb.set_trace()
(pdb)

該示例顯示了next和step之間的區別。實際上，當使用step時，偵錯程式會進入pdb模組源**，而接下來就會執行set_trace函式。

檢查變數內容

$ py3 test_pdb.py
> /tmp/test_pdb.py(10)countdown()
-> print(i)
(pdb) list56
7 def countdown(number):
8 for i in range(number, 0, -1):
9 import pdb; pdb.set_trace()
10 -> print(i)
11 sleep(1)
1213
14 if __name__ == "__main__":
15 seconds = 10
(pdb) print(seconds)
10(pdb) p i
10(pdb) p number - i
0(pdb)

python 文件包含每個 pdb 命令的參考和示例。對於開始使用 python 偵錯程式人來說，這是乙個有用的讀物。

一些增強的偵錯程式提供了更好的使用者體驗。大多數為 pdb 新增了有用的額外功能，例如語法突出高亮、更好的回溯和自省。流行的增強偵錯程式包括 ipython 的 ipdb 和 pdb++。

這些示例顯示如何在虛擬環境中安裝這兩個偵錯程式。這些示例使用新的虛擬環境，但在除錯應用程式的情況下，應使用應用程式的虛擬環境。

要安裝 ipython ipdb，請在虛擬環境中使用pip：

$ python3 -m venv .test_pdb $ source .test_pdb/bin/activate

(test_pdb)$ pip install ipdb

要在指令碼中呼叫 ipdb，必須使用以下命令。請注意，該模組稱為 ipdb 而不是 pdb：

import ipdb; ipdb.set_trace()

ipython 的 ipdb 也可以用 fedora 包安裝，所以你可以使用 fedora 的包管理器dnf來安裝它：

$ sudo dnf install python3-ipdb

你可以類似地安裝 pdb++：

$ python3 -m venv .test_pdb $ source .test_pdb/bin/activate

(test_pdb)$ pip install pdbp

pdb++ 重寫了 pdb 模組，因此你可以使用相同的語法在程式中新增斷點：

import pdb; pdb.set_trace()

學習如何使用 python 偵錯程式可以節省你在排查應用程式問題時的時間。對於了解應用程式或某些庫的複雜部分如何工作也是有用的，從而提高 python 開發人員的技能。

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本文由 lctt 原創編譯，linux中國榮譽推出

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