Python 程序如何高效地調試？

Python在debug方面的支持仍是不錯的，在明確代碼意義的狀況下，經過log、print和assert分析錯誤緣由，配合單元測試能夠很高效。然而，實際工做中大量代碼極可能出自他人之手，這種狀況下，使用debugger就顯得更加高效了。

 

 

 

 

1、在控制檯下進行程序調試

 

PDB

 

若是你熟悉命令行調試工具（例如gdb、lldb），那麼使用Python中的PDB將得到很是好的體驗，PDB不只支持項目啓動時進行調用，也支持在Python shell中交互式調試；功能上，支持斷點、步進、異常捕獲和解決、變量查看、變量改寫、棧查看甚至字節碼查看等。

 

舉個PDB斷點調試的例子：

用文本編輯器新建一個文檔，就命名爲debug1.py吧，輸入最簡單的Python代碼片斷：

import pdb
a = "a string"
b= "b string"
pdb.set_trace()
print("next step")

而後運行這個腳本，Windows下面這樣運行 ：

python debug1.py

而後執行到pdb.set_trace()這句後會自動進入斷點調試模式，屏幕會顯示相似的信息：

> c:\users\david\documents\debug1.py(5)<module>()
-> print("next step")
(pdb)

PDB顯示目前的斷點位置，而後你就可使用PDB調試命令了。

 

 

 

 

Tips:其餘經常使用命令有：

pp，打印

n，下一步，執行下一步

s，步進，一步步的執行

l，列出，顯示斷點周圍的源代碼

c，繼續，繼續程序的運行

r，返回，繼續直到當前函數返回

 

由PDB引入的VIM、Emacs工具都能很好地實現相似lldb和gdb的效果。同時，結合IPython這一擴展功能shell，其中的魔法命令可以更好地幫助程序調試。這是通常*nix環境下常見的調試組合，配合配置良好的文本編輯工具都能實現不錯的類IDE體驗。PDB更能進行遠程調試，即對遠端（如服務器上正在運行着的Python代碼）進行調試。幾乎全部的debugger工具都是在PDB的功能基礎上進行用戶界面上的提高。

 

此外，對於部分框架，尤爲是Web框架，進行調試每每須要結合具體的上下文環境（例如Django的開發調試測試須要上下文環境等），PDB交互式調試能夠直接掛載在對應的交互環境中（如Django shell）。

 

Pudb

 

若是你以爲這樣太原始，那麼能夠嘗試pudb，它是基於控制檯的debug圖形化debugger工具，稍微比pdb直觀一點，但僅能夠在Linux下運行。

 

 

這個圖形界面有點原始，不支持鼠標，因此不要用鼠標點。

 

 

2、圖形界面下的程序調試

 

若是你更習慣於IDE的總體調試，也沒有問題。不少支持Python的IDE，調試功能都十分強大，甚至輕量級編輯器也都具有完善的調試功能。接下來簡單介紹幾款圖形化的IDE工具：

 

Visual Studio Code

 

VSC做爲一個跨平臺的重量級文本編輯器以及輕量級IDE，現在已經獲得了愈來愈多開發者的喜好，而Anaconda做爲Python發行版集成環境，已將VSC做爲推薦開發工具。

 

 

 

 

VSCode量級較輕，但只須要安裝一個Python語言支持工具，搖身一變就能成爲全功能Python IDE，智能感知、補全、重構、查找定義代碼段等編輯功能包羅萬象，並且調試功能也十分完整，能在調試模式中涵蓋PDB的所有功能，並能在圖形界面下簡單地進行操做。

 

若是非要說一個VSCode的弱點的話，應該是其調試工具、解釋器的配置沒有具體的配置頁面，須要經過配置文件來進行修改，這一點或許會給新手帶來困惑。

 

Visual Studio

 

VS號稱宇宙第一IDE，其Python開發工具天然也能帶來很是好的體驗。在VS2017中，Python開發環境就已是可選擇的安裝選項了。對於許多曾經使用VS在Windows下進行其餘語言開發工做的人而言，熟悉的快捷鍵、清晰的環境及不會特別誇張的資源消耗絕對是VS的加分點。

 

 

 

 

固然，其debugger功能也是包羅萬象的。

 

Spyder

 

做爲開源社區貢獻的由Python編寫的跨平臺IDE，Spyder以輕量、便捷、高度集成爲賣點。Spyder容許在多種不一樣的預設模式下工做，例如相似Matlab式的科學計算交互界面，以及其餘應用工程開發形式的界面環境；在編碼過程當中Spyder可實時提示文檔、交互式運行、調試時顯示所有變量表，並可一鍵可視化等，對於數據分析而言具備很好的便利性；一樣，它也支持步進跟蹤等一系列PDB所提供的調試功能。如果說缺點，界面自己不具時尚感，算吧？

 

 

 

 

Eclipse + PyDev

 

Eclipse是最輝煌的開源跨平臺多語言IDE之一，有着大量用戶的簇擁，天然它也爲Python提供了支持。PyDev是Eclipse上的Python開發工具包，提供完整IDE功能，也包含所述的斷點、步進等調試功能，Eclipse + PyDev多是最完整的開源Python IDE解決方案。

 

 

 

 

PyCharm

 

或許每個Python開發者對於PyCharm都不陌生，做爲目前最好用的Python IDE，PyCharm保持着一個季度一更新的版本迭代頻率，每次更新都能帶來功能上的驚喜，而且不管你是數據分析、應用開發者抑或是服務端開發，PyCharm都能提供最好的體驗。它是最智能的IDE，可以經過你引用的模塊推斷提醒你是否須要進入科學計算模式；可以解析代碼中存在的其它語言片斷（如字符串中的SQL、HTML、JS等）；能夠結合Jupyter Notebook進行開發和展現；可以經過代碼生成UML圖，包含圖形化的單元測試、覆蓋率分析、性能分析工具和並行分析工具；可以遠程調試、一鍵部署，能深刻結合各類常見框架提供更好的支持；也能方便地進行圖形化debug。

 

PyCharm的缺點？應該是在設置好解釋器後，PyCharm將會對環境中全部的site-package進行解析和抽取，以供智能感知自動補全使用，在這期間IDE對內存和CPU的佔用都很是大，但如若您的電腦用一塊高速SSD做爲硬盤，同時又有足夠大的內存，一切便會顯得很是完美。

 

 

 

 

與Visual Studio相似，PyCharm是商業軟件，雖然它也提供了免費的社區版，但相比之下，社區版的PyCharm受限的功能較多。不過，若是你仍是一名學生，即可以利用本身的教育郵箱申請免費的教育版學生受權，體驗與Pro版一致的所有功能。叉車配件