使用pdb进行python代码调试

pdb为python程序实现了一个交互式调试环境。它包括一些特性，可以暂停程序，查看变量值，以及逐步监视程序执行，从而能了解程序具体做了什么，并查找逻辑中存在的bug。

下面结合具体的实例讲述如何使用 pdb 进行调试。

清单 1. 测试代码示例

import pdb
a = "aaa"
pdb.set_trace()
b = "bbb"
c = "ccc"
final = a + b + c
print final

开始调试：直接运行脚本，会停留在 pdb.set_trace() 处，选择 n+enter 可以执行当前的 statement。在第一次按下了 n+enter 之后可以直接按 enter 表示重复执行上一条 debug 命令。

清单 2. 利用 pdb 调试

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py
> /root/epdb1.py(4)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(5)?()
-> c = "ccc"
(Pdb)
> /root/epdb1.py(6)?()
-> final = a + b + c
(Pdb) list
1 import pdb
2 a = "aaa"
3 pdb.set_trace()
4 b = "bbb"
5 c = "ccc"
6 -> final = a + b + c
7 print final
[EOF]
(Pdb)
[EOF]
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(7)?()
-> print final
(Pdb)

退出 debug：使用 quit 或者 q 可以退出当前的 debug，但是 quit 会以一种非常粗鲁的方式退出程序，其结果是直接 crash。

清单 3. 退出 debug

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py
> /root/epdb1.py(4)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(5)?()
-> c = "ccc"
(Pdb) q
Traceback (most recent call last):
File "epdb1.py", line 5, in ?
c = "ccc"
File "epdb1.py", line 5, in ?
c = "ccc"
File "/usr/lib64/python2.4/bdb.py", line 48, in trace_dispatch
return self.dispatch_line(frame)
File "/usr/lib64/python2.4/bdb.py", line 67, in dispatch_line
if self.quitting: raise BdbQuit
bdb.BdbQuit

打印变量的值：如果需要在调试过程中打印变量的值，可以直接使用 p 加上变量名，但是需要注意的是打印仅仅在当前的 statement 已经被执行了之后才能看到具体的值，否则会报 NameError: 错误。

清单 4. debug 过程中打印变量

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py
> /root/epdb1.py(4)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(5)?()
-> c = "ccc"
(Pdb) p b
'bbb'
(Pdb)
'bbb'
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(6)?()
-> final = a + b + c
(Pdb) p c
'ccc'
(Pdb) p final
*** NameError:
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(7)?()
-> print final
(Pdb) p final
'aaabbbccc'
(Pdb)

使用 c 可以停止当前的 debug 使程序继续执行。如果在下面的程序中继续有 set_statement() 的申明，则又会重新进入到 debug 的状态，读者可以在代码 print final 之前再加上 set_trace() 验证。

清单 5. 停止 debug 继续执行程序

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py
> /root/epdb1.py(4)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) n
> /root/epdb1.py(5)?()
-> c = "ccc"
(Pdb) c
aaabbbccc

显示代码：在 debug 的时候不一定能记住当前的代码块，如要要查看具体的代码块，则可以通过使用 list 或者 l 命令显示。list 会用箭头 -> 指向当前 debug 的语句。

清单 6. debug 过程中显示代码

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb1.py
> /root/epdb1.py(4)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) list
1 import pdb
2 a = "aaa"
3 pdb.set_trace()
4 -> b = "bbb"
5 c = "ccc"
6 final = a + b + c
7 pdb.set_trace()
8 print final
[EOF]
(Pdb) c
> /root/epdb1.py(8)?()
-> print final
(Pdb) list
3 pdb.set_trace()
4 b = "bbb"
5 c = "ccc"
6 final = a + b + c
7 pdb.set_trace()
8 -> print final
[EOF]
(Pdb)

在使用函数的情况下进行 debug

清单 7. 使用函数的例子

import pdb
def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which...
s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ...
s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,...return s3 # and returns it.
a = "aaa"
pdb.set_trace()
b = "bbb"
c = "ccc"
final = combine(a,b)
print final

如果直接使用 n 进行 debug 则到 final=combine(a,b) 这句的时候会将其当做普通的赋值语句处理，进入到 print final。如果想要对函数进行 debug 如何处理呢 ? 可以直接使用 s 进入函数块。函数里面的单步调试与上面的介绍类似。如果不想在函数里单步调试可以在断点处直接按 r 退出到调用的地方。

清单 8. 对函数进行 debug

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb2.py
> /root/epdb2.py(10)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(11)?()
-> c = "ccc"
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(12)?()
-> final = combine(a,b)
(Pdb) s
--Call--
> /root/epdb2.py(3)combine()
-> def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which...
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(4)combine()
-> s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ...
(Pdb) list
1 import pdb
2
3 def combine(s1,s2): # define subroutine combine, which...
4 -> s3 = s1 + s2 + s1 # sandwiches s2 between copies of s1, ...
5 s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,...
6 return s3 # and returns it.
7
8 a = "aaa"
9 pdb.set_trace()
10 b = "bbb"
11 c = "ccc"
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(5)combine()
-> s3 = '"' + s3 +'"' # encloses it in double quotes,...
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(6)combine()
-> return s3 # and returns it.
(Pdb) n
--Return--
> /root/epdb2.py(6)combine()->'"aaabbbaaa"'
-> return s3 # and returns it.
(Pdb) n
> /root/epdb2.py(13)?()
-> print final
(Pdb)

在调试的时候动态改变值 。在调试的时候可以动态改变变量的值，具体如下实例。需要注意的是下面有个错误，原因是 b 已经被赋值了，如果想重新改变 b 的赋值，则应该使用！ B。

清单 9. 在调试的时候动态改变值

[root@rcc-pok-idg-2255 ~]# python epdb2.py
> /root/epdb2.py(10)?()
-> b = "bbb"
(Pdb) var = "1234"
(Pdb) b = "avfe"
*** The specified object '= "avfe"' is not a function
or was not found along sys.path.
(Pdb) !b="afdfd"
(Pdb)

pdb 调试有个明显的缺陷就是对于多线程，远程调试等支持得不够好，同时没有较为直观的界面显示，不太适合大型的 python 项目。而在较大的 python 项目中，这些调试需求比较常见，因此需要使用更为高级的调试工具。接下来将介绍 PyCharm IDE 的调试方法 .