Python 生態系統包含豐富的工具和庫，可以讓開發人員更加舒適。 例如，我們之前已經介紹瞭如何使用交互式 shell 增強 Python。本文重點介紹另一種可以節省時間並提高 Python 技能的工具：Python 調試器。

Python 調試器

Python 標準庫提供了一個名為 pdb 的調試器。此調試器提供了調試所需的大多數功能，如斷點、單行步進、堆棧幀的檢查等等。

瞭解一些pdb 的基本知識很有用，因為它是標準庫的一部分。 你可以在無法安裝其他增強的調試器的環境中使用它。

運行 pdb

運行 pdb 的最簡單方法是從命令行，將程序作為參數傳遞來調試。 看看以下腳本：

你可以從命令行運行 pdb，如下所示：

使用 pdb 的另一種方法是在程序中設置斷點。為此，請導入 pdb 模塊並使用set_trace 函數：

腳本在斷點處停止，pdb 顯示腳本中的下一行。 你也可以在失敗後執行調試器。 這稱為事後調試postmortem debugging。

穿行於執行堆棧

調試中的一個常見用例是在執行堆棧中穿行。 Python 調試器運行後，可以使用以下命令：

• w(here)：顯示當前執行的行以及執行堆棧的位置。

l(ist)：顯示當前位置周圍更多的上下文（代碼）

u(p)/d(own)：向上或向下穿行調用堆棧。

單步執行程序

pdb提供以下命令來執行和單步執行代碼：

• n(ext)：繼續執行，直到達到當前函數中的下一行，或者返回
• s(tep)：執行當前行並在第一個可能的場合停止（在被調用的函數或當前函數中）
• c(ontinue)：繼續執行，僅在斷點處停止。

該示例顯示了 next 和 step 之間的區別。 實際上，當使用 step 時，調試器會進入 pdb 模塊源代碼，而接下來就會執行 set_trace 函數。

檢查變量內容

pdb 非常有用的地方是檢查執行堆棧中存儲的變量的內容。 例如，a(rgs) 命令打印當前函數的變量，如下所示：

pdb 打印變量的值，在本例中是 10。

可用於打印變量值的另一個命令是 p(rint)。

如示例中最後的命令所示，print 可以在顯示結果之前計算表達式。

Python 文檔包含每個 pdb 命令的參考和示例。 對於開始使用 Python 調試器人來說，這是一個有用的讀物。

增強的調試器

一些增強的調試器提供了更好的用戶體驗。 大多數為 pdb 添加了有用的額外功能，例如語法突出高亮、更好的回溯和自省。 流行的增強調試器包括 IPython 的 ipdb 和 pdb++。

這些示例顯示如何在虛擬環境中安裝這兩個調試器。 這些示例使用新的虛擬環境，但在調試應用程序的情況下，應使用應用程序的虛擬環境。

安裝 IPython 的 ipdb

要安裝 IPython ipdb，請在虛擬環境中使用 pip：

要在腳本中調用 ipdb，必須使用以下命令。 請注意，該模塊稱為 ipdb 而不是 pdb：

IPython 的 ipdb 也可以用 Fedora 包安裝，所以你可以使用 Fedora 的包管理器 dnf 來安裝它：

安裝 pdb++

你可以類似地安裝 pdb++：

pdb++ 重寫了 pdb 模塊，因此你可以使用相同的語法在程序中添加斷點：

總結

學習如何使用 Python 調試器可以節省你在排查應用程序問題時的時間。 對於瞭解應用程序或某些庫的複雜部分如何工作也是有用的，從而提高 Python 開發人員的技能。

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關鍵字: Python 調試器 開發人員