Python案例分析｜使用调试器调试Python程序

本案例通过一个示例程序的调试，帮助读者了解使用Python调试器调试程序的方法。可以对应于教程正文的第7章。

分析定位程序错误是程序设计最基本的功能。Python标准库的调试器pdb提供了基本的调试功能：设置断点、查看变量等。

集成开发环境（IDE，例如IDLE、Spyder、PyCharm）则提供了更直接方便的调试器。

本案例研究通过实例，阐述使用IDLE调试器跟踪调试Python程序的基本方法。

01

示例程序

本节采用的示例程序为一个简单的递归函数小程序。程序模拟倒计时，实现代码如下。

【例CS7.1】倒计时小程序countdown.py。

import time
def countdown(n):
    '''从n倒计数到0'''
    if n <= 0: #基本情况
        print('时间到！！！')
    else: #递归步骤
        time.sleep(1) #睡眠1秒钟
        print(n) #输出倒数的数字
        countdown(n-1) #递归调用
if __name__ == '__main__':
    countdown(3)

程序正常运行结果如下所示。

3

2

1

时间到！！！

02

使用IDLE调试器调试运行程序

【例CS7.2】使用IDLE调试器调试运行程序示例程序countdown.py。

（1）运行IDLE并打开程序源代码countdown.py。

（2）设置断点。在想要调试的语句上，通过鼠标右键快捷菜单【Set Breakpoint】设置断点，设置了断点的代码行底色为黄色，如图CS7-1所示。也可以通过【Clear Breakpoint】清除已经设置的断点。

■ 图CS7-1  设置断点

（3）打开调试器。在IDLE窗口，按快捷键【F5】，程序开始运行。在弹出的Python解释器命令行窗口，通过执行菜单命令【Debug】|【Debugger】，打开调试器窗口，如图CS7-2所示。

■ 图CS7-2  打开调试器窗口

请确保【Debugger】菜单处于选中状态，此时Python解释器命令行窗口显示[DEBUG ON]。在调试器【Debug Control】窗口，选中Source和Globals复选框。如图CS7-3所示。

■ 图CS7-3  选中Source和Globals复选框

（4）调试运行程序。在IDLE窗口，按快捷键【F5】，程序开始运行。程序在代码的第一行中断暂停。如图CS7-4所示，底色为灰色的代码为当前执行代码行。

■ 图CS7-4  底色为灰色的代码为当前执行代码行

用户可以通过【Debug Control】窗口查看程序运行状态（调用堆栈Stack、局部变量Locals、全局变量Globals），执行下一步调试命令。如图CS7-5所示。

■ 图CS7-5  通过【Debug Control】窗口查看程序运行状态

（5）在【Debug Control】窗口中单击运行调试命令【Go】，使程序运行到下一个断点处中断暂停。如图CS7-6所示。

■ 图CS7-6  在【Debug Control】窗口中使程序运行到下一个断点处中断暂停

（6）查看程序运行状态。查看局部变量Locals和全局变量Globals。此时n为3。

（7）在【Debug Control】窗口中单击运行调试命令【Over】，单步执行命令。由于n为3，故程序跳转到else后的第一条语句。

（8）继续执行其它调试命令。（注：运行调试命令【Go】执行到下一个断点；【Step】进入函数；【Over】单步执行；【Out】跳出函数；【Quit】退出结束调试）。

03

参考书籍

《Python程序设计与算法基础教程（第3版·项目实训·题库·微课视频版）》

ISBN：9787302623816

作者：江红、余青松