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對于碼農(nóng)而言，如果說能夠編寫出有效的代碼，會給他們帶來滿滿的成就感的話;那么當其代碼中出現(xiàn)缺陷、甚至是錯誤時，他們則會產(chǎn)生深深的挫敗感。因此，為了避免在軟件運行的過程中，出現(xiàn)各種意想不到的錯誤，我們需要通過針對程序的調(diào)試，來消除各種代碼級別的錯誤。本文將以Python為例，和您討論八種有關(guān)代碼調(diào)試的優(yōu)秀實踐。
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何為Python異常?
每當Python無法解釋某段目標代碼或命令時，程序往往會拋出異常。Python的各種異常，實際上是Python在執(zhí)行代碼時，出現(xiàn)的一組錯誤集合。
通常，Python會使用try和except塊，來觸發(fā)各種錯誤異常。由于可執(zhí)行的命令往往位于try塊之內(nèi)，因此當try中的代碼出現(xiàn)失敗時，Python就會去執(zhí)行except塊中的代碼。也就是說，except關(guān)鍵字中的語句本質(zhì)上就是try塊中的那些異常，Python只是將它們作為錯誤而觸發(fā)罷了。當然，一個try...except塊有時候也可能會包含多個帶有except關(guān)鍵字的異常。其中包含了許多我們在Python中常見的典型錯誤與詳細信息。
由于我們在使用各種內(nèi)置函數(shù)、軟件庫或Python框架時，都可能會碰到異常，因此，即便您認真編寫和遵守了正確的語法，也無法保證相關(guān)方法在調(diào)用和執(zhí)行時不會出錯。例如，您可能只編寫了大約5行代碼，但是Python程序會發(fā)現(xiàn)到您正在使用的某個庫、框架或內(nèi)置方法的源代碼中，存在著預定義的相關(guān)異常，因此會在第200行處觸發(fā)異常錯誤。
語法錯誤
當程序代碼無法在語法層面上被識別時，Python通常會拋出語法級別的錯誤。如果您是Python的初學者，那么就可能會頻繁地遇到此類語法錯誤。不過，由于這些錯誤比那些深層次的異常(in-depth exceptions)更易于被追溯，因此您一旦掌握了基本原理，就很容易對它們進行合理的處理。
如何調(diào)試你的Python代碼
Python的典型異常包括：縮進、類型、以及名稱錯誤等方面。它們既可能來自單行代碼，也可能源于某個代碼塊。我們雖然沒有統(tǒng)一的方法對其進行處置，但是可以根據(jù)各種實例和項目類型，去予以應對。下面，讓我們來具體討論可用于調(diào)試Python的八種方法。它們既可以被單獨使用，也能夠通過組合來增強效果。
1.檢查錯誤描述
處理Python錯誤的可用方法之一是查看錯誤的描述。Python通常會在其錯誤輸出的最后一行給予詳細的說明。例如：在解析意外的EOF(End Of File)時，我們會發(fā)現(xiàn)它們通常與缺少括號有關(guān)。也就是說，當您嘗試著從類或?qū)ο筇幷{(diào)用某個錯誤的函數(shù)時，就會出現(xiàn)AttributeError之類無效的語法(invalid syntax)錯誤。因此，通過最終一行的“蛛絲馬跡”，您往往能夠成功地追蹤錯誤的來源，并著手重寫其相關(guān)的代碼。
2.追蹤錯誤的來源
Python的錯誤具有較強的代碼行限定性(line-bound)，在遇到錯誤時，您需要注意Python所指向的具體行號。例如，由于下面的代碼會嘗試著連接不同的數(shù)據(jù)類型(字符串和整數(shù))，因此會產(chǎn)生類型方面的錯誤(type error)。其錯誤信息指向了示例代碼中的第2行：
示例代碼：
- db = open("output.txt", "a")
- a = "Hello"+1
- b = "How do you do?"
- db.write(a+", "+b+"
- ")
錯誤信息：
- raceback (most recent call last):
- File "C:\Users\Omisola Idowu\Desktop\Lato
- oup
- ew.py", line 2, in
- a = "Hello"+1
- TypeError: can only concatenate str (not "int") to str
下面讓我們再來看另一個錯誤示例：
代碼：
- def findTotal(a):
- for i in a
- print(sum(i)*2)
錯誤信息：
- File "C:\Users\Omisola Idowu\Desktop\Lato
- oup
- ew.py", line 2
- for i in a
- ^
- SyntaxError: invalid syntax
顯然，Python指出了第2行的語法錯誤。如果您熟悉Python的話，就能夠一眼看出：實際上，這是因為在for循環(huán)后面缺少的一個冒號。
3.在命令行上利用Trace方法
雖然您可以使用內(nèi)置的集成開發(fā)和學習環(huán)境(Integrated Development and Learning Environment，IDLE)去調(diào)試Python，但是它不一定適合大型的軟件項目。因此，調(diào)試Python的可用方法之一實際上是采用命令行界面(command-line interface，CLI)。它與在JavaScript中運行console.log()有著相似的效果。
如果您在代碼執(zhí)行過程中遇到了錯誤，則可以啟動CLI，并使用trace命令去試著運行有問題的腳本。其基本工作原理是對代碼進行逐行檢查，并對發(fā)現(xiàn)問題的地方予以解析。
若要調(diào)用該方法，請在命令行中，以如下方式運行代碼文件：
- python -m trace --trace file_name.py
在大型項目中，雖然以上述方式運行整個腳本并不切實際，但是您可以創(chuàng)建一個單獨的Python文件，將每個代碼塊(一次僅一段)逐個粘貼到該文件中，然后分別運行上述命令。在此，您可以將其視為單元性調(diào)試的一種特有形式。
4.測試您的代碼
除了上述提到的異常原因之外，錯誤的布爾值(boolean)有時也會導致您的程序在部署中表現(xiàn)異常或出現(xiàn)錯誤。單元測試往往涉及到需要隔離代碼中的某些單元(塊或行)，以測試具體的性能、效率、以及正確性等指標。它們對于程序代碼而言都是極其重要的。在單元測試中，我們可以使用多種調(diào)試技術(shù)，來通過assert函數(shù)對代碼的正確性進行分析，以及檢查代碼在運行過程中所需的時間等維度指標。
在實際生產(chǎn)環(huán)境中，我們可以創(chuàng)建一個名為test.py的單獨Python文件，并在該文件中測試每個代碼單元。如下代碼段展示了單元測試的一個示例：
- data = {
- "guitars":[
- {"Seagull":"$260"},
- {"Fender":"$700"},
- {"Electric-acoustic":"$600"}
- ]
- }
- if len(data["guitars"])==2:
- for i in data["guitars"]:
- print(i)
- assert len(data["guitars"])==2, "Length less than what's required, should be 3"
可見，由于數(shù)組的長度小于3，因此Python會觸發(fā)如下斷言錯誤：
- AssertionError: Length less than what's required, should be 3
5.使用日志
作為調(diào)試代碼的另一種方法，Python內(nèi)置了一套日志庫，可供日志的檢查與勘誤。您可以通過鏈接--https://docs.python.org/3/howto/logging.html，來進一步了解其工作原理，以及如何在控制臺中的運行和捕獲它們。如果您覺得在部署應用的過程中，無法通過控制臺來查看到日志，則可以通過設置簡單郵件傳輸協(xié)議(SMTP)，以便于將代碼日志以電子郵件的方式及時捕獲與分析。
6.使用標準的Python調(diào)試器
Python有一個被稱為pdb的、非常流行的板載調(diào)試器。由于它是內(nèi)置的，因此您只需要將pdb導入待測試文件中即可。pdb模塊可以通過對代碼采取事后執(zhí)行(post-mortem)的方式，來調(diào)試程序在運行過程中出現(xiàn)的突然崩潰現(xiàn)象。
您既可以將pdb用于運行整個Python文件，也可以僅執(zhí)行某個單元，以深入到程序的每一行去發(fā)現(xiàn)潛在的錯誤。在實際使用中，您需要首先打開Python文件，然后通過importpdb;pdb.set_trace()，來啟動pdb調(diào)試器。接著，您可以通過CLI運行待測試的Python文件(請參見--https://www.makeuseof.com/run-python-script/)：
- Python Your_Python_file.py
通過如下帶有h的命令，您可以查看到pdb的所有可用命令列表：
- (pdb) h
列表的輸出如下圖所示：
例如，您可以通過如下命令，來逐行羅列出代碼：
- (pdb) l
7.使用IDE進行調(diào)試
IDE也是用于調(diào)試Python腳本的寶貴工具。其中：
- Visual Studio Code(https://code.visualstudio.com/download)能夠協(xié)助您運行與調(diào)試Python程序中的各項功能。
- 作為一種語言類支持插件，Pylance可允許您在調(diào)試的模式下運行自己的代碼。
- 作為另一個出色的IDE，Pycharm(https://www.jetbrains.com/pycharm/download/)可以幫助您更加深入地查找代碼中的錯誤。
- Eclipse(http://www.eclipse.org/downloads/packages/)也提供了一個名為Pydev的第三方插件，以實現(xiàn)針對Python腳本的輕松調(diào)試。
8.在網(wǎng)上搜索解決方案
鑒于Python具有龐大的開發(fā)者社區(qū)，您不妨將互聯(lián)網(wǎng)作為尋找解決Python代碼問題的可靠資源。例如，Stackoverflow(https://stackoverflow.com/)便是一個流行的代碼社區(qū)，您可以在其中進行各種互動式的問答。當然，YouTube上也包含了大量的有關(guān)Python編程的實用視頻。
網(wǎng)頁題目：如何調(diào)試您的Python代碼？
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