Python常用的程序调试方法

待我称王封你为后i 2022-06-05 04:40 212阅读 0赞

#### 程序能一次写完并正常运行的概率很小，基本不超过1%，总会有各种各样的bug需要修正。有的bug很简单，看看错误信息就知道，有的bug很复杂，我们需要知道出错时，哪些变量的值是正确的，哪些变量的值是错误的，因此，需要一整套调试程序的手段来修复bug。下面我们来看下常用的Python调试方法 ####

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## 1. 断点打印法 ##

#### 第一种方法简单直接粗暴有效，就是用print把可能有问题的变量打印出来看看： ####

#### err.py ####

def foo(s):
        n = int(s)
        print '>>> n = %d' % n
        return 10 / n
    def main():
        foo('0')
    main()

#### 执行后在输出中查找打印的变量值： ####

$ python err.py
    >>> n = 0
    Traceback (most recent call last):
     ...
    ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

#### 用print最大的坏处是将来还得删掉它，想想程序里到处都是print，运行结果也会包含很多垃圾信息。所以，我们又有第二种方法。 ####

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## 2. 断言 ##

#### 凡是用print来辅助查看的地方，都可以用断言（assert）来替代： ####

#### err.py ####

def foo(s):
        n = int(s)
        assert n != 0, 'n is zero!'
        return 10 / n
    def main():
        foo('0')

#### assert的意思是，表达式n != 0应该是True，否则，后面的代码就会出错。 ####

#### 如果断言失败，assert语句本身就会抛出AssertionError： ####

$ python err.py
    Traceback (most recent call last):
     ...
    AssertionError: n is zero!

#### 程序中如果到处充斥着assert，和print相比也好不到哪去。不过，启动Python解释器时可以用-O参数来关闭assert： ####

$ python -O err.py
    Traceback (most recent call last):
     ...
    ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

#### 关闭后，你可以把所有的assert语句当成pass来看。 ####

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## 3. logging日志 ##

#### 把print替换为logging是第3种方式，和assert比，logging不会抛出错误，而且可以输出到文件： ####

#### err.py ####

import logging
    s = '0'
    n = int(s)
    logging.info('n = %d' % n)
    print 10 / n

#### logging.info()就可以输出一段文本。运行，发现除了ZeroDivisionError，没有任何信息。怎么回事？ ####

#### 别急，在import logging之后添加一行配置再试试： ####

import logging
    logging.basicConfig(level=logging.INFO)

#### 看到输出了： ####

$ python err.py
    INFO:root:n = 0
    Traceback (most recent call last):
     File "err.py", line 8, in <module>
      print 10 / n
    ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

#### 这就是logging的好处，它允许你指定记录信息的级别，有debug，info，warning，error等几个级别，当我们指定level=INFO时，logging.debug就不起作用了。同理，指定level=WARNING后，debug和info就不起作用了。这样一来，你可以放心地输出不同级别的信息，也不用删除，最后统一控制输出哪个级别的信息。 ####

#### logging的另一个好处是通过简单的配置，一条语句可以同时输出到不同的地方，比如console和文件。 ####

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## 4. pdb调试 ##

#### 第4种方式是启动Python的调试器pdb，让程序以单步方式运行，可以随时查看运行状态。我们先准备好程序： ####

#### err.py ####

s = '0'
    n = int(s)
    print 10 / n

#### 运行： ####

$ python -m pdb err.py
    > /Users/PythonTab/Github/sicp/err.py(2)<module>() -> s = '0'

#### 以参数-m pdb启动后，pdb定位到下一步要执行的代码-> s = ‘0’。输入命令l来查看代码： ####

(Pdb) l
     1   # err.py
     2 -> s = '0'
     3   n = int(s)
     4   print 10 / n
    [EOF]

#### 输入命令n可以单步执行代码： ####

(Pdb) n
    /Users/PythonTab/Github/sicp/err.py(3)<module>() -> n = int(s)
    (Pdb) n
    /Users/PythonTab/Github/sicp/err.py(4)<module>() -> print 10 / n

#### 任何时候都可以输入命令p 变量名来查看变量： ####

(Pdb) p s
    '0'
    (Pdb) p n
    0

#### 输入命令q结束调试，退出程序： ####

(Pdb) n
    ZeroDivisionError: 'integer division or modulo by zero'
    > /Users/PythonTab/Github/sicp/err.py(4)<module>() -> print 10 / n
    (Pdb) q

#### 这种通过pdb在命令行调试的方法理论上是万能的，但实在是太麻烦了，如果有一千行代码，要运行到第999行得敲多少命令啊。还好，我们还有另一种调试方法。 ####

#### `pdb.set_trace()` ####

#### 这个方法也是用pdb，但是不需要单步执行，我们只需要import pdb，然后，在可能出错的地方放一个pdb.set\_trace()，就可以设置一个断点： ####

#### err.py ####

import pdb
    s = '0'
    n = int(s)
    pdb.set_trace() # 运行到这里会自动暂停
    print 10 / n

#### 运行代码，程序会自动在pdb.set\_trace()暂停并进入pdb调试环境，可以用命令p查看变量，或者用命令c继续运行： ####

$ python err.py 
    > /Users/PythonTab/Github/sicp/err.py(7)<module>() -> print 10 / n
    (Pdb) p n
    0
    (Pdb) c
    Traceback (most recent call last):
     File "err.py", line 7, in <module>
      print 10 / n
    ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

#### 这个方式比直接启动pdb单步调试效率要高很多，但也高不到哪去。 ####

## 5. IDE调试 ##

#### 如果要比较爽地设置断点、单步执行，就需要一个支持调试功能的IDE。目前比较好的Python IDE有PyCharm， ####

#### 另外，Eclipse加上pydev插件也可以调试Python程序。 ####

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## 小结 ##

#### 写程序花费的时间往往要小于调试的时间，这个是基本规律。 ####

#### 虽然用IDE调试起来比较方便，但是最后你会发现，logging才是终极武器。断点调试也是高手的终极利器！ ####

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