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Python也有pdb

梯梯笔记 2022-03-16 阅读 170

Python也有pdb_github

文 | 轩辕御龙

Python也有pdb_python_02


C有gdb,Python也有pdb



写过C语言的同学们想必都很怀念(读者:¿)gdb调试器,使用gdb可以随意在程序运行过程中暂停流程、查看变量。

很多时候,我们单纯分析代码流程和日志信息无法定位的问题,都得靠调试器来帮忙;可以说有了调试器,程序员才是代码世界完整的上帝。

Python当然也不示弱,同样存在这样的巴别塔可以让人​升天

Python也有pdb_python_03

01

——不过阿酱必须承认的是,现代IDE集成的图形化调试功能已经很好使了,一般情况下使用命令行工具的场景并不多。

但是也确实存在无法使用图形化IDE的情况,因此对pdb工具略作了解还是很有必要的。毕竟谁也不知道可能被扔给一个什么样的环境啊哈哈

pdb的使用

作为解释型语言,Python调试工具的使用跟gdb毕竟还是有区别的。

比如Python的调试就不需要什么符号表之类的东西,说到底,最终Python虚拟机执行的逻辑也是自带符号的。

也正是由于Python的这种特殊性,所有pdb其实有两种不太一样的使用方式,即侵入式和非侵入式。

其实按字面意思就很容易理解在两种方式的使用。类比一下脑机接口,也分为侵入式和非侵入式。侵入式就表示要将电极、芯片植入大脑皮层,“侵入”人体;而非侵入式则是在头骨外收集脑电波进行分析。

同样地,侵入式pdb调用就是将调用pdb的代码直接写入Python脚本当中;而非侵入式则是从命令行调用pdb,执行相应被调试脚本。


  1. 侵入式pdb

    使用方式如下代码所示,在代码中途插入一行调用:

    import pdb; # pdb.set_trace()


    a = "just"
    b = "do"

    pdb.set_trace()

    c = ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
    print(a)

    运行脚本,会进入这样一个交互式界面:

    D:\000-GitHub\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb>python test_pdb_intrusive.py
    > d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py(21)<module>()
    -> c = ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']
    (Pdb)

    到这里已经启动了pdb,并且打印内容中​​-> c = ['p', 'y', 't', 'h', 'o', 'n']​​行首的箭头,表示当前程序执行流到了这一行代码,如果继续执行,将首先执行该行。

  2. 非侵入式pdb

    非侵入式要xue微简单一些,最大的好处是不需要改动代码。

    我们在控制台执行以下命令:

    D:\000-GitHub\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb>python -m pdb test_pdb_intrusive.py
    > d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py(1)<module>()
    -> import pdb; # pdb.set_trace()
    (Pdb)

    可以看到,通过这种方式进入调试,程序执行流停在了程序开头。

    通过分析进入调试时代码执行流的位置,我们可以发现,实际上侵入式的插入​​pdb.set_trace()​​调用,等价于我们从命令行启动pdb,然后在这个调用的下一行打了一个断点,然后直接运行程序。


简单命令

gdb中有一些常用的简单命令,本节阿酱带大家熟悉一下,后续会做更深入的讨论。


  1. h(elp)

    在pdb界面下输入​​h​​或​​help​​命令,即可列出pdb中支持的各种命令:

    (Pdb) h

    Documented commands (type help <topic>):
    ========================================
    EOF c d h list q rv undisplay
    a cl debug help ll quit s unt
    alias clear disable ignore longlist r source until
    args commands display interact n restart step up
    b condition down j next return tbreak w
    break cont enable jump p retval u whatis
    bt continue exit l pp run unalias where

    Miscellaneous help topics:
    ==========================
    exec pdb

    在pdb后带一个命令作为参数,还可进一步看到相应的使用说明:

    (Pdb) h h
    h(elp)
    Without argument, print the list of available commands.
    With a command name as argument, print help about that command.
    "help pdb" shows the full pdb documentation.
    "help exec" gives help on the ! command.

    相信我,​​help​​其实才是pdb里面最重要的命令。别的什么都可以记不住,但是​​help​​一定要记住。在以结果为导向的职场生活中也是一样,遇到问题要及时求助哟~

  2. l(ist)

    打印当前文件的源代码。不带参数的话,默认打印当前行前后共计11行代码。继续执行该命令的话,则会继续往后打印最多11行代码,直到遇上文件结束符EOF。

    用​​.​​作为参数则限定要强一点,只会打印当前行前后11行代码。

    (Pdb) l
    1 -> import pdb; # pdb.set_trace()
    2
    3
    4 def addStr(a, b):
    5 return a + b
    6
    8 return ''.join(l)
    9
    10 def getSlogan(a, b, c):
    11 result = addStr(a, b) + mergeChar(c)

    当指定两个参数时,则打印这个区间内的代码:

    (Pdb) l 3, 7
    3
    4 def addStr(a, b):
    5 return a + b
    6
    7 -> def mergeChar(l: list):

    而当第二个参数b比第一个参数a小的时候,则表示“从第a行开始,​继续​往后打印b行”,也就是总共打印(1+b)行:

    (Pdb) l 7, 3
    7 -> def mergeChar(l: list):
    8 return ''.join(l)
    9
    10 def getSlogan(a, b, c):
  3. p/pp

    打印某个对象的值。区别在于​​pp​​调用的是​​pprint​​函数,打印更加美观。

    (Pdb) p a
    'just'
    (Pdb) p addStr
    <function addStr at 0x000002087B0F9C80>
  4. !

    使用​​!​​可以在pdb环境下,执行一般的Python语句。通常我们可以用来改变变量的值——要不怎么说调试器可以让你成为上帝呢?还有比这更为所欲为的吗?

    一般的话这个​​!​​其实可以省略,但是当要执行语句开头的单词与pdb的已有命令冲突,就得不到预期结果了,所以建议还是加上。

    这个用​​!​​领起命令的做法跟vim编辑器的逻辑很像,可以类比记忆。不熟悉的读者可以忽略。

    (Pdb) !a = "python"
    (Pdb) p a
    'python'
  5. r(eturn)

    pdb中,​​r​​和​​return​​表示同一个意思,即“运行当前函数直到返回”。

    这一点上,​​r​​在pdb和gdb中的含义是不同的。读者不必在意

  6. run/restart

    表示重新运行当前被调试程序。使用这个命令,可以为需要传入参数的脚本传入所需参数。

    格式与命令行执行该脚本一样,只是把相应的python命令和脚本路径替换为了​​run​​或​​restart​​。

    (Pdb) run a b c d kkk
    Restarting test_pdb_intrusive.py with arguments:
    test_pdb_intrusive.py
    > d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py(1)<module>()
    -> import pdb; # pdb.set_trace()
    (Pdb) !import sys
    (Pdb) p sys.argv
    ['test_pdb_intrusive.py', 'a', 'b', 'c', 'd', 'kkk']
  7. b(reak)

    查看/添加断点。

    不带任何参数时,即列出当前已有断点。

    (Pdb) b 21
    Breakpoint 1 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    (Pdb) b 17
    Breakpoint 2 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    1 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    2 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17

    同时,通过​​run​​和​​restart​​重新运行被调试程序,不会清除已有断点:

    (Pdb) run
    Restarting test_pdb_intrusive.py with arguments:
    test_pdb_intrusive.py
    > d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py(1)<module>()
    -> import pdb; # pdb.set_trace()
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    1 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    2 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
  8. cl(ear)

    有三种使用方式:1)类似设置断点时,清除特定文件特定行的断点;2)将要清除的断点号列出来,以空格分隔;3)不带参数,清除所有断点。

    下面一一演示:

    1)类似设置断点时,清除特定文件特定行的断点

    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    1 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    2 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    (Pdb) clear test_pdb_intrusive.py:21
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    2 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17

    2)将要清除的断点号列出来,以空格分隔

    (Pdb) b 21
    Breakpoint 3 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    (Pdb) b 15
    Breakpoint 4 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    2 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    3 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    4 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) clear 2 4
    Deleted breakpoint 2 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    Deleted breakpoint 4 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    3 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21

    3)不带参数,清除所有断点

    (Pdb) b 17
    Breakpoint 5 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    (Pdb) b 15
    Breakpoint 6 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    3 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    5 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    6 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) b
    Num Type Disp Enb Where
    3 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    5 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    6 breakpoint keep yes at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) clear
    Clear all breaks? yes
    Deleted breakpoint 3 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:21
    Deleted breakpoint 5 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:17
    Deleted breakpoint 6 at d:\000-github\python-examples\xuanyuanyulong\2020-11-04-python-pdb\test_pdb_intrusive.py:15
    (Pdb) b

好了打住打住,写之前感觉pdb没多少东西,没想到写起来才发现,这么一点内容就已经这么多了,今天又熬夜了……

Python也有pdb_github_04

02

狗命要紧​各位读者老爷后会有期、后会有期

总结

pdb的内容出乎意料地丰富,还有很多内容在这篇文章中都没能涉及。之后会再写一篇以作补充。

软件调试其实也是一门很有趣的学问,当然,也是一门很有用的学问。


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老规矩,兄弟们还记得么,右下角的,如果感觉文章内容不错的话,记得分享让更多的人知道!

Python也有pdb_github_05Python也有pdb_执行流_06

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Python也有pdb_github_07

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