Python调试技巧全解析

### Python调试技巧全解析 #### 1. 基于日志的调试方法 调试的本质是检测程序内部的运行情况，找出意外或错误的影响。一种简单而有效的方法是在代码的关键部分输出变量和其他信息，让程序员能够跟踪程序的执行流程。 ##### 1.1 打印调试 这种方法最简单的形式是打印调试，即在调试时在特定点插入打印语句，以打印变量的值或程序执行的关键点。 ##### 1.2 结合日志技术 将打印调试与日志技术相结合，可以创建程序执行的跟踪信息。这些跟踪信息在检测运行中的程序问题时非常有用，而且在使用测试框架运行测试时，通常也会显示日志。 ##### 1.3 准备工作 从GitHub下载`debug_logging.py`文件：[链接](https://github.com/PacktPublishing/Python-Automation-Cookbook-Second-Edition/blob/master/Chapter13/debug_logging.py)。该文件实现了冒泡排序算法，其原理是多次遍历列表，在每次遍历中检查并交换相邻的两个值，使较大的值像气泡一样上升到列表的末尾。 ```python # 代码示例，检查排序结果 assert [1, 2, 3, 4, 7, 10] == bubble_sort([3, 7, 10, 2, 4, 1]) ``` ##### 1.4 调试步骤 1. **运行脚本并检查是否失败**： ```bash $ python debug_logging.py INFO:Sorting the list: [3, 7, 10, 2, 4, 1] INFO:Sorted list: [2, 3, 4, 7, 10, 1] Traceback (most recent call last): File "debug_logging.py", line 17, in <module> assert [1, 2, 3, 4, 7, 10] == bubble_sort([3, 7, 10, 2, 4, 1]) AssertionError ``` 2. **启用调试日志**：修改`debug_logging.py`脚本的第二行，将日志级别从`INFO`改为`DEBUG`。 ```python # 原代码 logging.basicConfig(format='%(levelname)s:%(message)s', level=logging.INFO) # 修改后 logging.basicConfig(format='%(levelname)s:%(message)s', level=logging.DEBUG) ``` 3. **再次运行脚本**：此时会显示更多信息，发现列表的最后一个元素未排序。 ```bash $ python debug_logging.py INFO:Sorting the list: [3, 7, 10, 2, 4, 1] DEBUG:alist: [3, 7, 10, 2, 4, 1] ... INFO:Sorted list : [2, 3, 4, 7, 10, 1] Traceback (most recent call last): File "debug_logging.py", line 17, in <module> assert [1, 2, 3, 4, 7, 10] == bubble_sort([3, 7, 10, 2, 4, 1]) AssertionError ``` 4. **分析并修复代码**：发现代码中存在越界错误，修改循环范围。 ```python # 原代码 for passnum in reversed(range(len(alist) - 1)): # 修改后 for passnum in reversed(range(len(alist))): ``` 5. **再次运行脚本**：此时程序正常运行。 ```bash $ python debug_logging.py INFO:Sorting the list: [3, 7, 10, 2, 4, 1] ... INFO:Sorted list : [1, 2, 3, 4, 7, 10] ``` ##### 1.5 日志调试的优缺点 - **优点**：能够看到程序的执行流程，便于检查代码块的输出，理解程序的运行逻辑。 - **缺点**：可能会产生大量无用信息，需要在信息过多和过少之间找到平衡。 #### 2. 使用断点调试 Python内置了一个调试器`pdb`，通过设置断点可以在代码的任何位置暂停执行，进入命令行模式，分析当前状态。 ##### 2.1 准备工作 从GitHub下载`debug_algorithm.py`脚本：[链接](https://github.com/PacktPublishing/Python-Automation-Cookbook-Second-Edition/blob/maste