CPython调试和性能分析
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cpython解释器#
在源码ceval.c 的 _PyEval_EvalFrameDefault函数有一个大的 switch (opcdoe) 就是字节码解释器的主要部分,示例代码如下:
switch (opcode) {
case LOAD_FAST:
// 实现 LOAD_FAST 操作的代码
break;
case STORE_FAST:
// 实现 STORE_FAST 操作的代码
break;
case CALL_FUNCTION:
// 实现 CALL_FUNCTION 操作的代码
break;
// 其他字节码操作
}
所有的opcode都可以在opcode.h这里查询到
所有的特化指令都可以在opcode.py查询到
调试工具#
python自带pdb命令行下的调试工具
gdb unix下的命令行调试,图形化的使用vs和vscode
GDB是一个强大的Unix下的源代码级调试器。主要用于调试C和C++程序,也有Python的扩展(pythongdb.py) ,可以用来调试Python程序
• 可以attach到运行中进程,断点调试
• 可以加载coredump进行调试
vscode debug的核心实现#
sys.settrace(tracefunc)
在cpython源码中进行插桩
PyEval_SetTrace->
- trace_function_entry,进入函数
- trace_function_exit,退出函数
cpython源码支持debug#
在源码中支持行调试,实现方法:opcode->do_tracing,在ceval.c
0、 Opcode变成do_tracing
1、重新获得正确的opcode,并trace
2、 真正执行opcode
3、 下一个opcode变成do_tracing
3.11之后无法在引擎看到脚本堆栈#
natvis就是一个配置文件,只需要拖动到vs的窗口中
原理:natvis定义了如何显示一个结构体
可以看到一些简单类型的变量,tuple/dict可展开
可以看到当前帧
注意:3.11之后,PyFrameObject大改,现在不能用natvis直接拿到脚本栈了,需要在堆栈窗口多次查看对应
常见调试工具-小技巧#
qa的机器才能重现问题,怎么办?
开发过程中,想要不重启,实时让自己写的代码生效,怎么办?
线上问题没法调试,怎么办
qa的机器才能重现问题,怎么办? ——hunter
本质:用exec让游戏动态运行一段代码 ,可以把老代码替换成新代码
2 热更,github有插件,适配自己的项目
3 写log
常见性能分析工具#
cpython提供内置的
tracy 各游戏引擎都接入
tracy如何profile python的
• 方法一:在ceval.c/_PyEval_EvalFrameDefault()里插桩
常见性能分析工具——maze#
自研的,postman内置的内存profile工具
GPM#
技术中心自研的
Python3新特性 :调试与性能分析#
monitoring#
sys.monitoring (since py3.12)
同一段代码跑trace和不跑trace的消耗差20倍,因为trace每行的消耗特别高(overhead)
通过少调用trace function来减少不必要的开销
faulthandler#
faulthandler(since 3.3)
当python挂掉时, 能打印堆栈: 为这些信号注册处理
SIGSEGV, SIGFPE, SIGABRT, SIGBUS, SIGILL
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