python学习-代码调试器

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为什么学习调试器

大家平时是怎么调试代码的呢？我平时是这两种

• 使用print打印变量，发布时再注释掉
• 使用日志，设置控制台为DEBUG模式，发布时设置控制台为更严重级别，就不用一个个注释print

第一个方式需要侵入代码，且调试后需要注释，有的时候忘记注释了一个print，比较繁琐。第二个方式优雅了一些，但有的时候就是写的小脚本，不需要保存日志，比较麻烦。
这两个还有一些缺点，例如，打印的不够多时，还需要添加print或log，然后再次运行。所以，我们来学习一个更优雅的方式：使用调试器。

Pycharm Debugger

示例所用代码

net_tools.py

import aiohttpasync def get_resp(url):async with aiohttp.ClientSession() as session:async with session.get(url) as response:print(response.status)return await response.text()

main.py

import asyncio
from net_tools import get_respasync def print_resp(url):res = await get_resp(url)print(res)async def main():url_list = ["https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256","https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489"]for url in url_list:await asyncio.create_task(print_resp(url))if __name__ == '__main__':asyncio.run(main())

布局

左侧一列为调试工具栏、调试工具栏右侧是帧、再右侧是变量显示区域、上侧是程序控制栏。默认是Debugger标签页，点击Console标签页可以查看程序的输出。

调试工具栏 Debug Bar

按钮	提示和快捷键	描述
	重新运行 Ctrl+F5	单击此按钮可停止当前应用程序并再次运行它。
	继续程序 F9	当应用程序暂停时，单击此按钮可继续程序的执行，即运行到下一个断点。
	暂停程序 Ctrl+Pause	单击此按钮可暂停程序执行。
	停止 Ctrl+F2	单击此按钮可通过标准脚本在外部终止当前进程。shutdown
	查看断点 Ctrl+Shift+F8	单击此按钮可打开“断点”对话框，您可以在其中配置断点行为。
	禁用断点	使用此按钮可以切换断点状态。 在“调试”工具窗口的工具栏中按下该按钮时，项目中的所有断点都将禁用，图标将变为灰色：。 可以暂时将项目中的所有断点静音以执行程序，而无需在断点处停止。
	设置	单击此按钮可打开包含以下选项的菜单： 内联显示值：选择此选项可启用内联调试功能，该功能允许在编辑器中查看变量用法旁边的变量值。 按字母顺序对值进行排序：选择此选项可按字母顺序对“变量”窗格中的值进行排序。 会话完成时取消静音断点：选择此选项可在调试会话完成后重新启用所有禁用的断点。 显示返回值：选择此选项可在步进时显示当前帧中已执行函数的返回值。 简化变量视图：选择此选项可将以下名称包含在“特殊变量”组中： 所有具有 DUNDER 名称的变量。 和 的所有实例。functionclassobjmodule 所有 IPython 内部变量，如果已启动带有 IPython 的调试控制台。 变量加载策略。您可以选择以下策略之一： 同步：如果选择此检查命令，则显示的消息为 ，之后调试器将显示变量的值。Collecting data 异步：如果选择此检查命令，则单独（异步）加载调试器中的变量。在这种情况下，如果加载变量需要很长时间，调试器会显示消息，如果变量太慢，则只有在调试器之后才会显示其值或消息。请注意建议切换到按需模式的警告消息。...Loading ValueLoading timed out 按需：如果选择此检查命令，调试器将显示消息。单击它以启用加载。Show Value 请注意，加载策略中的任何更改在重新运行调试过程后生效。
	Pin Tab	Click this button to pin or unpin the current tab. You may need to pin a tab to prevent it from closing automatically when the maximum number of tabs is reached in this window.

单击3次按钮，可以看到ul变量是url_list中的第一个。

单击按钮可以查看所有断点。可以通过Enabled复选框来禁用/启用某一个断点。

单击禁用所有断点。

单击继续执行程序，Console标签页可以看到结果。

单击设置按钮，可以看到有几个选项。

• 内联显示变量值
• 会话结束时取消禁止断点
• 显示返回值
• 简化的变量视图
• 异步加载值

程序控制工具栏

按钮	提示和快捷键	描述
	显示执行点 Alt+F10	单击此按钮可在编辑器中突出显示当前执行点，并在“帧”窗格中显示相应的堆栈帧。
	跨过 F8	单击此按钮可执行程序，直到当前方法或文件中的下一行，跳过当前执行点引用的方法（如果有）。如果当前行是方法中的最后一行，则执行步骤将紧跟在此方法之后执行的行。
	步入 F7	单击此按钮可让调试器单步执行在当前执行点调用的方法。
	强行步入 Alt+Shift+F7	单击此按钮可使调试器单步执行当前执行点中调用的方法，即使要跳过此方法也是如此。
	单步执行代码 Alt+Shift+F7	单击此按钮可跳过单步执行库源代码，并专注于您自己的代码。
	步出 Shift+F8	单击此按钮可使调试器从当前方法中单步执行，转到紧随其后的行。
	运行到光标 Alt+F9	单击此按钮可恢复程序执行并暂停，直到执行点到达编辑器中当前光标位置的行。不需要断点。实际上，插入符号处为当前行设置了一个临时断点，一旦程序执行暂停，该断点就会被删除。因此，如果插入符号位于已执行的行，则程序将恢复以进一步执行，因为无法回滚到以前的断点。当您已深入单步执行方法序列并需要一次单步执行多个方法时，此操作特别有用。 如果为在将您带到指定行之前应执行的行设置了断点，则调试器将在遇到的第一个断点处暂停。 如果需要在特定行处使用某种临时断点，则使用此操作，其中程序执行不应中断。
	计算表达式 Alt+F8	单击此按钮可 。计算表达式。

Pycharm版本不一样，按钮图标可能不同

单击显示执行点按钮可以看到帧显示main.py:9行，代码区域光标也显示在第9行

单击步入按钮，会进入调用的库的函数中。

单击单步执行我的代码按钮，会跳过导入的库，直接进入自己写的函数或者下一行

pdb

有的时候在无界面的服务器上或容器中调试，无法使用Pycharm就可以使用pdb了。
pdb有了两种使用方式，一种是添加断点后直接运行（侵入式）

import pdb
pdb.set_trace()

或

breakpoint()

以下示例使用代码如下
main.py

import asyncio
import pdb
from net_tools import get_respasync def print_resp(url):res = await get_resp(url)pdb.set_trace()print(res)async def main():url_list = ["https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256","https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489"]for url in url_list:pdb.set_trace()await asyncio.create_task(print_resp(url))if __name__ == '__main__':asyncio.run(main())

net_tools.py

import aiohttpasync def get_resp(url):async with aiohttp.ClientSession() as session:async with session.get(url) as response:print(response.status)return await response.text()

frame：帧，pdb状态下会使用->代表当前帧

> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(13)main()
-> await asyncio.create_task(print_resp(url))
(Pdb) 

查看源代码 l list

如果不带参数，则列出当前行周围的 11 行，或继续前一个列表。
如果用 . 作为参数，则列出当前行周围的 11 行。
如果带有一个参数，则列出那一行周围的 11 行。
如果带有两个参数，则列出所给的范围中的代码；
如果第二个参数小于第一个参数，则将其解释为列出行数的计数。

(Pdb) l8  	async def main():9  	    url_list = ["https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256","https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489"]10  	    for url in url_list:11  	       import pdb12  	       pdb.set_trace()13  ->	       await asyncio.create_task(print_resp(url))14  	15  	if __name__ == '__main__':16  	    asyncio.run(main())
[EOF]

查看当前函数源代码 ll longlist

(Pdb) ll8  	async def main():9  	    url_list = ["https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256","https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489"]10  	    for url in url_list:11  	       import pdb12  	       pdb.set_trace()13  ->	       await asyncio.create_task(print_resp(url))

打印变量 p

p后面加上变量名即可

(Pdb) p url_list
['https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256', 'https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489']

查看调用栈w where

(Pdb) we:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(16)<module>()
-> asyncio.run(main())c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\runners.py(43)run()
-> return loop.run_until_complete(main)c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\base_events.py(574)run_until_complete()
-> self.run_forever()c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\base_events.py(541)run_forever()
-> self._run_once()c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\base_events.py(1786)_run_once()
-> handle._run()c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\events.py(88)_run()
-> self._context.run(self._callback, *self._args)
> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(13)main()
-> await asyncio.create_task(print_resp(url))

可以看到调用栈，接下来运行

await asyncio.create_task(print_resp(url))

向上移动当前帧 u up

后面可加参数count，在堆栈回溯中，将当前帧向上移动 count 级

(Pdb) u
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\events.py(88)_run()
-> self._context.run(self._callback, *self._args)

向上移动当前帧 d down

后面可加参数count，在堆栈回溯中，将当前帧向下移动 count 级

(Pdb) d
> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(13)main()
-> await asyncio.create_task(print_resp(url))

运行当前行代码,在第一个可以停止的位置停下 s step

step在被调用的函数内部或在当前函数的下一行停下，所以可以用step进入函数

(Pdb) s
--Call--
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\tasks.py(345)create_task()
-> def create_task(coro):

继续运行，直到当前函数的下一行或当前函数返回为止 n next

next 和 step 之间的区别在于：step 进入被调用函数内部并停止，而 next （几乎）全速运行被调用函数，仅在当前函数的下一行停止。

(Pdb) n
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\tasks.py(350)create_task()
-> loop = events.get_running_loop()

运行直到下一个断点 c continue

(Pdb) c
200
> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(8)print_resp()
-> print(res)

打印函数返回值 retval

(Pdb) retval
None

跳出循环（执行直到比当前行数大） unt until

(Pdb) u
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\events.py(88)_run()
-> self._context.run(self._callback, *self._args)
(Pdb) u
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\base_events.py(1786)_run_once()
-> handle._run()
(Pdb) u
> c:\users\dell\appdata\local\programs\python\python37\lib\asyncio\base_events.py(541)run_forever()
-> self._run_once()
(Pdb) c

接下来使用另外一种方式，去除断点后直接运行（非侵入式）

python3 -m pdb main.py

添加断点 b break

b后可以使用lineno 或function 参数设置断点，一个是行号，一个是函数名。不加参数时列出所有断点。
如果带有 lineno 参数，则在当前文件相应行处设置一个断点。
如果带有 function 参数，则在该函数的第一条可执行语句处设置一个断点。

(venv) E:\Workspace\python_workspace\debug_test>python -m pdb main.py
> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(1)<module>()
-> import asyncio
(Pdb) b 9
Breakpoint 1 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:9
(Pdb) b 10
Breakpoint 2 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:10
(Pdb) b
Num Type         Disp Enb   Where
1   breakpoint   keep yes   at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:9
2   breakpoint   keep yes   at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:10

启用/禁用断点 enable/disable

命令后加断点编号即可

(Pdb) disable 1
Disabled breakpoint 1 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:9
(Pdb) enable 1
Enabled breakpoint 1 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:9

修改代码

(Pdb) c
> e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py(10)main()
-> for url in url_list:
(Pdb) p url_list
['https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/128891256', 'https://blog.csdn.net/lady_killer9/article/details/108763489']
(Pdb) url_list = ["https://www.baidu.com/s?tn=44004473_30_oem_dg&ie=utf-8&wd=lady_killer9"]
(Pdb) p url_list
['https://www.baidu.com/s?tn=44004473_30_oem_dg&ie=utf-8&wd=lady_killer9']

清除断点 cl clear

如果参数是 filename:lineno，则清除此行上的所有断点。
如果参数是空格分隔的断点编号列表，则清除这些断点。
如果不带参数，则清除所有断点（但会先提示确认），输入y或者n。

(Pdb) clear
Clear all breaks? y
Deleted breakpoint 1 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:9
Deleted breakpoint 2 at e:\workspace\python_workspace\debug_test\main.py:10
(Pdb) c
200
<!DOCTYPE html>
<html lang="zh-CN">
<head><meta charset="utf-8"><title>百度安全验证</title><meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><meta name="apple-mobile-web-app-capable" content="yes"><meta name="apple-mobile-web-app-status-bar-style" content="black"><meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0"><meta name="format-detection" content="telephone=no, email=no"><link rel="shortcut icon" href="https://www.baidu.com/favicon.ico" type="image/x-icon"><link rel="icon" sizes="any" mask href="https://www.baidu.com/img/baidu.svg"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge"><meta http-equiv="Content-Security-Policy" content="upgrade-insecure-requests"><link rel="stylesheet" href="https://ppui-static-wap.cdn.bcebos.com/static/touch/css/api/mkdjump_aac6df1.css" />
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</body>
</html>The program finished and will be restarted

退出调试器 q quit

(Pdb) q

思考题：
查看官方文档，使用第二种方式启用pdb时，如何给net_tools.py文件添加断点？
如何进入net_tools.py文件中的函数内部？

把答案打在评论区。。。

参考

Pycharm-debugtoolbar
python-pdb