Python 代码调试技巧
Python 代码调试技巧
2012-5-3
简介： Debug 对于任何开发人员都是一项非常重要的技能，它能够帮助我们准确的定位错误，发现程序中的 bug。python 提供了一系列 debug 的工具和包，可供我们选择。本文将主要阐述如何利用 python debug 相关工具进行 debug。
使用 pdb 进行调试
pdb 是 python 自带的一个包，为 python 程序提供了一种交互的源代码调试功能，主要特性包括设置断点、单步调试、进入函数调试、查看当前代码、查看栈片段、动态改变变量的值等。pdb 提供了一些常用的调试命令，详情见表 1。
表 1. pdb 常用命令
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命令 |
解释 |
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break 或 b 设置断点 |
设置断点 |
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continue 或 c |
继续执行程序 |
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list 或 l |
查看当前行的代码段 |
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step 或 s |
进入函数 |
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return 或 r |
执行代码直到从当前函数返回 |
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exit 或 q |
中止并退出 |
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next 或 n |
执行下一行 |
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pp |
打印变量的值 |
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help |
帮助 |
下面结合具体的实例讲述如何使用 pdb 进行调试。
清单 1. 测试代码示例
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import pdb a = "aaa" pdb.set_trace() b = "bbb" c = "ccc" final = a + b + c print final |
开始调试：直接运行脚本，会停留在 pdb.set_trace() 处，选择 n+enter 可以执行当前的 statement。在第一次按下了 n+enter 之后可以直接按 enter 表示重复执行上一条 debug 命令。
清单 2. 利用 pdb 调试
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py > /root/epdb1.py(4)?() -> b = "bbb" (Pdb) n > /root/epdb1.py(5)?() -> c = "ccc" (Pdb) > /root/epdb1.py(6)?() -> final = a + b + c (Pdb) list 1 import pdb 2 a = "aaa" 3 pdb.set_trace() 4 b = "bbb" 5 c = "ccc" 6 -> final = a + b + c 7 print final [EOF] (Pdb) [EOF] (Pdb) n > /root/epdb1.py(7)?() -> print final (Pdb) |
退出 debug：使用 quit 或者 q 可以退出当前的 debug，但是 quit 会以一种非常粗鲁的方式退出程序，其结果是直接 crash。
清单 3. 退出 debug
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py > /root/epdb1.py(4)?() -> b = "bbb" (Pdb) n > /root/epdb1.py(5)?() -> c = "ccc" (Pdb) q Traceback (most recent call last): File "epdb1.py", line 5, in ? c = "ccc" File "epdb1.py", line 5, in ? c = "ccc" File "/usr/lib64/python2.4/bdb.py", line 48, in trace_dispatch return self.dispatch_line(frame) File "/usr/lib64/python2.4/bdb.py", line 67, in dispatch_line if self.quitting: raise BdbQuit bdb.BdbQuit |
打印变量的值：如果需要在调试过程中打印变量的值，可以直接使用 p 加上变量名，但是需要注意的是打印仅仅在当前的 statement 已经被执行了之后才能看到具体的值，否则会报 NameError: < exceptions.NameError … ....> 错误。
清单 4. debug 过程中打印变量
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py > /root/epdb1.py(4)?() -> b = "bbb" (Pdb) n > /root/epdb1.py(5)?() -> c = "ccc" (Pdb) p b 'bbb' (Pdb) 'bbb' (Pdb) n > /root/epdb1.py(6)?() -> final = a + b + c (Pdb) p c 'ccc' (Pdb) p final *** NameError: <exceptions.NameError instance at 0x1551b710 > (Pdb) n > /root/epdb1.py(7)?() -> print final (Pdb) p final 'aaabbbccc' (Pdb) |
使用 c 可以停止当前的 debug 使程序继续执行。如果在下面的程序中继续有 set_statement() 的申明，则又会重新进入到 debug 的状态，读者可以在代码 print final 之前再加上 set_trace() 验证。
清单 5. 停止 debug 继续执行程序
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py > /root/epdb1.py(4)?() -> b = "bbb" (Pdb) n > /root/epdb1.py(5)?() -> c = "ccc" (Pdb) c aaabbbccc |
显示代码：在 debug 的时候不一定能记住当前的代码块，如要要查看具体的代码块，则可以通过使用 list 或者 l 命令显示。list 会用箭头 -> 指向当前 debug 的语句。
清单 6. debug 过程中显示代码
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py > /root/epdb1.py(4)?() -> b = "bbb" (Pdb) list 1 import pdb 2 a = "aaa" 3 pdb.set_trace() 4 -> b = "bbb" 5 c = "ccc" 6 final = a + b + c 7 pdb.set_trace() 8 print final [EOF] (Pdb) c > /root/epdb1.py(8)?() -> print final (Pdb) list 3 pdb.set_trace() 4 b = "bbb" 5 c = "ccc" 6 final = a + b + c 7 pdb.set_trace() 8 -> print final [EOF] (Pdb) |
在使用函数的情况下进行 debug
清单 7. 使用函数的例子
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import pdb def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which... s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ... s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,... return s3 # and returns it. a = "aaa" pdb.set_trace() b = "bbb" c = "ccc" final = combine(a,b) print final |
如果直接使用 n 进行 debug 则到 final=combine(a,b) 这句的时候会将其当做普通的赋值语句处理，进入到 print final。如果想要对函数进行 debug 如何处理呢 ? 可以直接使用 s 进入函数块。函数里面的单步调试与上面的介绍类似。如果不想在函数里单步调试可以在断点处直接按 r 退出到调用的地方。
清单 8. 对函数进行 debug
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb2.py > /root/epdb2.py(10)?() -> b = "bbb" (Pdb) n > /root/epdb2.py(11)?() -> c = "ccc" (Pdb) n > /root/epdb2.py(12)?() -> final = combine(a,b) (Pdb) s --Call-- > /root/epdb2.py(3)combine() -> def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which... (Pdb) n > /root/epdb2.py(4)combine() -> s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ... (Pdb) list 1 import pdb 2 3 def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which... 4 -> s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ... 5 s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,... 6 return s3 # and returns it. 7 8 a = "aaa" 9 pdb.set_trace() 10 b = "bbb" 11 c = "ccc" (Pdb) n > /root/epdb2.py(5)combine() -> s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,... (Pdb) n > /root/epdb2.py(6)combine() -> return s3 # and returns it. (Pdb) n --Return-- > /root/epdb2.py(6)combine()->'"aaabbbaaa"' -> return s3 # and returns it. (Pdb) n > /root/epdb2.py(13)?() -> print final (Pdb) |
在调试的时候动态改变值 。在调试的时候可以动态改变变量的值，具体如下实例。需要注意的是下面有个错误，原因是 b 已经被赋值了，如果想重新改变 b 的赋值，则应该使用！ B。
清单 9. 在调试的时候动态改变值
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[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb2.py > /root/epdb2.py(10)?() -> b = "bbb" (Pdb) var = "1234" (Pdb) b = "avfe" *** The specified object '= "avfe"' is not a function or was not found along sys.path. (Pdb) !b="afdfd" (Pdb) |
pdb 调试有个明显的缺陷就是对于多线程，远程调试等支持得不够好，同时没有较为直观的界面显示，不太适合大型的 python 项目。而在较大的 python 项目中，这些调试需求比较常见，因此需要使用更为高级的调试工具。
