Python调试工具——ipdb

文章目录

Python调试工具——ipdb
- pdb 与 ipdb
- 函数定义
- 调试器命令

pdb 与 ipdb

ipdb 的安装：

pip install ipdb -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

pdb 的官方文档在：

pdb — Python 的调试器 — Python 3.10.6 文档

ipdb 的源码在：

gotcha/ipdb: Integration of IPython pdb (github.com)

pdb的使用有两种方式：

嵌入代码中的断点方式：

在代码中插入

import pdb; pdb.set_trace()

到想进入调试器的位置。然后就可以单步执行上述语句之后的代码

要关闭调试器继续运行，使用 continue 命令

例子：

import pdba = int(input("a"))
pdb.set_trace()
b = int(input("b"))
print(a)
print(b)
print(a+b)

当然，还有一个内置函数 breakpoint()，当以默认参数调用它时，可以用来代替 import pdb; pdb.set_trace()

例子：

a = int(input("a"))
breakpoint()
b = int(input("b"))
print(a)
print(b)
print(a+b)

程序运行方式：

可以将 pdb.py 作为脚本调用来调试其他脚本。例如:
```
python3 -m pdb myscript.py
```
当作为脚本调用时，如果要调试的程序异常退出，pdb 调试将自动进入事后调试。事后调试之后（或程序正常退出之后），pdb 将重新启动程序。自动重启会保留 pdb 的状态（如断点），在大多数情况下，这比在退出程序的同时退出调试器更加实用。

函数定义

本模块定义了下列函数，每个函数进入调试器的方式略有不同：

pdb.run(statement, globals=None, locals=None)

在调试器控制范围内执行 statement （以字符串或代码对象的形式提供）。调试器提示符会在执行代码前出现，你可以设置断点并键入 continue，也可以使用 step或 next 逐步执行语句（上述所有命令在后文有说明）。可选参数 globals 和 locals 指定代码执行环境，默认时使用 __main__模块的字典。

pdb.runeval(expression, globals=None, locals=None)

在调试器控制范围内执行 expression （以字符串或代码对象的形式提供）。runeval()返回时将返回表达式的值。本函数在其他方面与 run()类似。

pdb.runcall(function, *args, **kwds)

使用给定的参数调用 function （以函数或方法对象的形式提供，不能是字符串）。runcall() 返回的是所调用函数的返回值。调试器提示符将在进入函数后立即出现。

pdb.set_trace(***, header=None)

在调用本函数的堆栈帧处进入调试器。用于硬编码一个断点到程序中的固定点处，即使该代码不在调试状态（如断言失败时）。如果传入 header，它将在调试开始前被打印到控制台。在 3.7 版更改: 仅关键字参数 header。

pdb.post_mortem(traceback=None)

进入 traceback 对象的事后调试。如果没有给定 traceback，默认使用当前正在处理的异常之一（默认时，必须存在正在处理的异常）。

pdb.pm()

在 sys.last_traceback 中查找 traceback，并进入其事后调试。

调试器命令

大多数命令可以缩写为一个或两个字母。如 h(elp) 表示可以输入 h 或 help 来输入帮助命令）。命令的参数必须用空格（空格符或制表符）分隔。在命令语法中，可选参数括在方括号 ([]) 中，使用时请勿输入方括号。命令语法中的选择项由竖线 (|) 分隔。

输入一个空白行将重复最后输入的命令。例外：如果最后一个命令是 list命令，则会列出接下来的 11 行。

调试器无法识别的命令将被认为是 Python 语句，并在正在调试的程序的上下文中执行。Python 语句也可以用感叹号 (!) 作为前缀。这是检查正在调试的程序的强大方法，甚至可以修改变量或调用函数。当此类语句发生异常，将打印异常名称，但调试器的状态不会改变。

调试器支持别名。别名可以有参数，使得调试器对被检查的上下文有一定程度的适应性。

在一行中可以输入多个命令，以 ;; 分隔。（不能使用单个 ;，因为它用于分隔传递给 Python 解释器的一行中的多条语句。）切分命令很无脑，总是在第一个 ;; 对处将输入切分开，即使它位于带引号的字符串之中。

如果文件 .pdbrc 存在于用户主目录或当前目录中，则将其读入并执行，等同于在调试器提示符下键入该文件。这对于别名很有用。若两个文件都存在则首先读取主目录中的文件，且本地文件可以覆盖其中定义的别名。

.pdbrc 现在可以包含继续调试的命令，如 continue或 next。文件中的这些命令以前是无效的。

h(elp)`` [command]

不带参数时，显示可用的命令列表。参数为 command 时，打印有关该命令的帮助。help pdb 显示完整文档（即 pdb 模块的文档字符串）。由于 command 参数必须是标识符，因此要获取 ! 的帮助必须输入 help exec。

w(here)

打印堆栈回溯，最新一帧在底部。有一个箭头指向当前帧，该帧决定了大多数命令的上下文。

d(own) [count]

在堆栈回溯中，将当前帧向下移动 count 级（默认为 1 级，移向更新的帧）。

u(p)[count]

在堆栈回溯中，将当前帧向上移动 count 级（默认为 1 级，移向更老的帧）。

b(reak) [([filename:]lineno | function) [, condition]]

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。行号可以加上文件名和冒号作为前缀，以在另一个文件（可能是尚未加载的文件）中设置一个断点。另一个文件将在 sys.path 范围内搜索。请注意，每个断点都分配有一个编号，其他所有断点命令都引用该编号。如果第二个参数存在，它应该是一个表达式，且它的计算值为 true 时断点才起作用。如果不带参数执行，将列出所有中断，包括每个断点、命中该断点的次数、当前的忽略次数以及关联的条件（如果有）。

tbreak [([filename:]lineno | function) [, condition]]

临时断点，在第一次命中时会自动删除。它的参数与 break 相同。

cl(ear) [filename:lineno | bpnumber [bpnumber ...]]

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）。

disable [bpnumber [bpnumber ...]]

禁用断点，断点以空格分隔的断点编号列表给出。禁用断点表示它不会导致程序停止执行，但是与清除断点不同，禁用的断点将保留在断点列表中并且可以（重新）启用。

enable [bpnumber [bpnumber ...]]

启用指定的断点。

ignore bpnumber [count]

为指定的断点编号设置忽略次数。如果省略 count，则忽略次数将设置为 0。忽略次数为 0 时断点将变为活动状态。如果为非零值，在每次达到断点，且断点未禁用，且关联条件计算值为 true 的情况下，该忽略次数会递减。
condition bpnumber [condition]

为断点设置一个新 condition，它是一个表达式，且它的计算值为 true 时断点才起作用。如果没有给出 condition，则删除现有条件，也就是将断点设为无条件。

commands [bpnumber]

为编号是 bpnumber 的断点指定一系列命令。命令内容将显示在后续的几行中。输入仅包含 end 的行来结束命令列表。举个例子:(Pdb) commands 1 (com) p some_variable (com) end (Pdb) 要删除断点上的所有命令，请输入 commands 并立即以 end 结尾，也就是不指定任何命令。如果不带 bpnumber 参数，commands 作用于最后一个被设置的断点。可以使用断点命令来重新启动程序。只需使用 continue或 step 命令或其他可以恢复运行的命令。如果指定了某个继续运行程序的命令（目前包括 continue, step ,next, return, jump,quit及它们的缩写）将终止命令列表（就像该命令后紧跟着 end）。因为在任何时候继续运行下去（即使是简单的 next 或 step），都可能会遇到另一个断点，该断点可能具有自己的命令列表，这导致要执行的列表含糊不清。如果在命令列表中加入 ‘silent’ 命令，那么在该断点处停下时就不会打印常规信息。如果希望断点打印特定信息后继续运行，这可能是理想的。如果没有其他命令来打印一些信息，则看不到已达到断点的迹象。

s(tep)

执行当前行，在第一个可以停止的位置（在调用的函数中或在当前函数的下一行）停下。

n(ext)

继续运行，直到运行到当前函数的下一行，或当前函数返回为止。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。）

unt(il) [lineno]

如果不带参数，则继续运行，直到行号比当前行大时停止。如果带有行号，则继续运行，直到行号大于或等于该行号时停止。在这两种情况下，当前帧返回时也将停止。允许明确给定行号。

r(eturn)

继续运行，直到当前函数返回。

c(ont(inue))

继续运行，仅在遇到断点时停止。

j(ump) lineno

设置即将运行的下一行。仅可用于堆栈最底部的帧。它可以往回跳来再次运行代码，也可以往前跳来跳过不想运行的代码。需要注意的是，不是所有的跳转都是允许的 – 例如，不能跳转到 for]循环的中间或跳出 finally子句。

l(ist) [first[, last]]

列出当前文件的源代码。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。当前帧中的当前行用 -> 标记。如果正在调试异常，且最早抛出或传递该异常的行不是当前行，则那一行用 >> 标记。3.2 新版功能: >> 标记。

ll | longlist

列出当前函数或帧的所有源代码。相关行的标记与 list 相同。

a(rgs)

打印当前函数的参数列表。

p expression

在当前上下文中运行 expression 并打印它的值。注解 print() 也可以使用，但它不是一个调试器命令 — 它执行 Python print() 函数。

pp expression

与 p命令类似，但表达式的值使用 pprint模块美观地打印。

whatis expression

打印 expression 的类型。

source expression

尝试获取给定对象的源代码并显示出来。

display [expression]

如果表达式的值发生改变则显示它的值，每次将停止执行当前帧。不带表达式则列出当前帧的所有显示表达式。

undisplay [expression]

不再显示当前帧中的表达式。不带表达式则清除当前帧的所有显示表达式。3.2 新版功能.

interact

启动一个交互式解释器（使用 code 模块），它的全局命名空间将包含当前作用域中的所有（全局和局部）名称。

alias [name [command]]

创建一个标识为 name 的别名来执行 command。执行的命令不可加上引号。可替换形参可通过 %1, %2 等来标示，而 %* 会被所有形参所替换。如果没有给出命令，则会显示 name 的当前别名。如果没有给出参数，则会列出所有别名。别名允许嵌套并可包含能在 pdb 提示符下合法输入的任何内容。请注意内部 pdb 命令可以被别名所覆盖。这样的命令将被隐藏直到别名被移除。别名会递归地应用到命令行的第一个单词；行内的其他单词不会受影响。作为示例，这里列出了两个有用的别名（特别适合放在 .pdbrc 文件中）

unalias name

删除指定的别名。

! statement

在当前堆栈帧的上下文中执行 (单行) statement。感叹号可以被省略，除非语句的第一个单词与调试器命令重名。要设置全局变量，你可以在同一行上为赋值命令添加前缀的 global 语句，例如:(Pdb) global list_options; list_options = ['-l'] (Pdb)

run [args ...]

restart [args ...]

重启被调试的 Python 程序。如果提供了参数，它会用 shlex来拆分且拆分结果将被用作新的 sys.argv。历史、中断点、动作和调试器选项将被保留。 restart 是 run的一个别名。

q(uit)

退出调试器。被执行的程序将被中止。

debug code

进入一个对代码参数执行步进的递归调试器（该参数是在当前环境中执行的任意表达式或语句）。

retval

打印函数最后一次返回的返回值。