用Python PY TRY論如何優雅地調試代碼

一、為什麼重視代碼調試

調試是每個程序員都會經歷的一個過程，是為了解決代碼中存在的bug所必須付出的努力，它不只是發現和修復程序錯誤的過程，更是鍛煉程序員自己思考、解決問題的過程。這就是為什麼重視代碼調試的原因。

調試的主要目的是解決錯誤，無數的代碼閱讀與排查都是為了找出問題的癥結所在，這通常包括了檢查各種變量、調用函數、查看日誌和輸出參數的過程。有時候，找出錯誤需要回到一開始，清理代碼和思維過程，並且重新開始，所以，在日常的編程工作中，代碼的調試是不可避免的一個過程，稍有不慎可能就會導致極為嚴重的後果。

以下是一些常見錯誤導致的後果：

數據丟失或者數據錯誤。
系統崩潰或異常，例如停止運行。
潛在漏洞，導致數據被竄改。
嚴重的性能問題，可能會影響到整個應用程序。
代碼不安全，例如允許XSS攻擊。

因此，重視代碼調試是非常重要的，這是保證代碼質量和應用程序順暢運行的關鍵所在。

二、Python調試工具

Python是一門容易上手的編程語言，而且自帶了很多非常有用的調試工具。

下面是幾個常用的Python調試工具：

print語句：print語句是Python最常用的調試工具之一。它不需要任何額外的庫，可以隨時使用。
pdb：這是Python自帶的命令行調試器，它可以幫助你在代碼中設置斷點，並逐行檢查代碼運行時的各種變量。
Python調試器(PyCharm)：PyCharm是一個功能強大的Python開發環境，它自帶了一些非常有用的調試工具，例如調試器、堆棧跟蹤器和變量查看器，使得調試Python代碼變得更加容易和高效。

三、使用print語句進行調試

在Python中，print是最有效的調試工具之一，可以讓你輕鬆地查看代碼中某一點的執行情況。通常，我們把print語句散布在代碼中，以便在運行時查看各個變量的值。下面是一個簡單的例子：

def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        print(a, end=' ')
        a, b = b, a+b
    print()

fibonacci(1000)

輸出：

0 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

這段代碼使用了print語句，來查看變量a的值，當結果不一樣時，可以通過輸出結果來定位問題。

四、使用pdb進行調試

pdb是Python標準庫提供的調試器，它可以在代碼中設置斷點，並逐行檢查代碼運行時的各種變量。要使用pdb，我可以在代碼中導入模塊，並在代碼中設置斷點。例如：

import pdb

def foo(n):
    pdb.set_trace()  # 設置斷點
    sum = 0
    for i in range(n):
        sum += i
    return sum

foo(5)

上述代碼使用了pdb.set_trace()函數設置了一個斷點，它可以讓我們在代碼運行到某一點時掛起，並提供一個交互式shell，從而可以檢查變量或調用其他函數。

在命令行中輸入以下命令來查看變量或執行代碼：

n(ext)：執行下一步
s(tep)：進入函數內部
c(ontinue)：繼續執行，直到下一個斷點或程序結尾
u(p)：返回當前上一個棧幀並進入交互結構
d(own)：跳轉到當前棧幀下一語句並進入交互結構
w(here)：顯示當前執行位置
a(rgs)：打印所有函數參數的值
p：打印值
h(help)：列出所有pdb命令
q(uit)：退出pdb

使用以上命令可以在pdb提供的交互器中查看代碼執行時的運行情況以及執行棧中的變量等信息。

五、使用PyCharm進行調試

PyCharm是一個功能強大的Python開發環境，自帶了非常有用的調試工具，它可以幫您更高效地進行Python編程調試，提供完整的調試功能。

以下是PyCharm常用的調試功能的介紹：

斷點調試：在PyCharm中，通過選中代碼行或者在代碼閃爍處單擊左邊方框，即可設置斷點。設置斷點的方式非常簡單，當代碼運行到斷點時，程序會自動暫停。
單步調試：在代碼暫停的情況下，通過一步步執行代碼，在代碼的不同地方查看變量的狀態和執行狀態。可以使用Step Over，Step Into和Step Out等操作。
查看變量：在運行PyCharm中的調試器時，可以查看變量的值，而不用使用print語句。要查看變量，請把鼠標移到變量上面，然後單擊右鍵，選擇「Evaluate Expression」。
堆棧跟蹤器：堆棧跟蹤器是一種可以顯示完整調用序列的方法。這意味着，您可以看到從程序開始執行時到達斷點時所有函數的調用情況。

六、總結

本文介紹了使用Python調試代碼的基礎知識，包括了在Python中使用print、pdb和PyCharm進行調試的方法。在日常的編程工作中，調試代碼是一個非常重要的環節，它可以幫助我們更快速地找出程序中的錯誤和問題。因此，在開發中重視代碼調試可以有效地提高我們的代碼質量。

代碼示例：

def fibonacci(n):
    a, b = 0, 1
    while a < n:
        print(a, end=' ')
        a, b = b, a+b
    print()

fibonacci(1000)

import pdb

def foo(n):
    pdb.set_trace()  # 設置斷點
    sum = 0
    for i in range(n):
        sum += i
    return sum

foo(5)

原創文章，作者：小藍，如若轉載，請註明出處：https://www.506064.com/zh-hk/n/195661.html