Найдите и исправьте ошибки в программе print акция доброе дело
В этом уроке вы:
- Узнайте, как использовать окно управления отладкой IDLE;
- Попрактикуйтесь в отладке ошибочной функции;
- Изучите альтернативные методы отладки вашего кода.
Используйте окно управления отладкой
Основным интерфейсом отладчика IDLE является окно Debug Control, или для краткости окно Debug. Вы можете открыть окно «Debug», выбрав «Debug» → «Debugger» в главном меню интерактивного окна. Идите вперед и откройте окно отладки.
Примечание. Если в строке меню отсутствует меню «Debug», убедитесь, что интерактивное окно находится в фокусе, щелкнув его.
Каждый раз, когда открыто окно отладки, интерактивное окно отображает [DEBUG ON] рядом с приглашением, указывающим, что отладчик открыт. Теперь откройте новое окно редактора и расположите три окна на экране так, чтобы вы могли видеть их все одновременно.
В этом разделе вы узнаете, как организовано окно отладки, как по-шагово выполнять код с отладчиком по одной строке за раз и как устанавливать точки останова, чтобы ускорить процесс отладки.
Окно управления отладкой: обзор
Чтобы увидеть, как работает отладчик, вы можете начать с написания простой программы без каких-либо ошибок. Введите в окно редактора следующее:
Сохраните файл, затем оставьте окно отладки открытым и нажмите F5 . Вы заметите, что до исполнения не далеко.
Окно отладки будет выглядеть так:
Под панелью Stack находится панель Locals, в которой перечислены некоторые странно выглядящие вещи, такие как __annotations__ , __builtins__ , __doc__ и т.д. Это внутренние системные переменные, которые пока можно игнорировать. Во время выполнения программы вы увидите переменные, объявленные в коде, отображаемом в этом окне, чтобы вы могли отслеживать их значение.
В верхнем левом углу окна отладки расположены пять кнопок: Go , Step , Over , Out и Quit . Эти кнопки управляют тем, как отладчик перемещается по вашему коду.
В следующих разделах вы узнаете, что делает каждая из этих кнопок, начиная с Step .
Кнопка Step
Идите вперед и нажмите Step в верхнем левом углу окна отладки. Окно отладки немного изменится и будет выглядеть так:
На этом этапе выполняется строка 1 вашего кода, а отладчик остановился непосредственно перед выполнением строки 2.
Продолжайте нажимать кнопку Step , чтобы пройтись по вашему коду построчно, и посмотрите, что происходит в окне отладчика. Когда вы дойдете до строкового вывода ( print(f"i is and j is ") ), вы сможете увидеть вывод, отображаемый в интерактивном окне, по частям.
Таким образом, вы можете отслеживать растущие значения i и j по мере прохождения цикла for . Вы, наверное, можете себе представить, насколько полезна эта функция при попытке найти источник ошибок в ваших программах. Знание значения каждой переменной в каждой строке кода может помочь вам определить, где что-то идет не так.
Точки останова и кнопка перехода
Часто вы можете знать, что ошибка должна быть в определенном разделе вашего кода, но вы можете не знать, где именно. Вместо того, чтобы нажимать кнопку Step целый день, вы можете установить точку останова, которая сообщает отладчику о необходимости непрерывно запускать весь код, пока он не достигнет точки останова.
Чтобы установить точку останова, на строке кода в окне редактора, на которой вы хотите сделать паузу, щелкните правой кнопкой мыши и выберите «Set Breakpoint». IDLE выделяет линию желтым цветом, чтобы указать, что ваша точка останова установлена. Чтобы удалить точку останова, щелкните правой кнопкой мыши строку с точкой останова и выберите «Clear Breakpoint».
Продолжайте и нажмите Quit в верхней части окна Debug, чтобы выключить отладчик на данный момент. Это не закроет окно,и вы захотите оставить его открытым, потому что через мгновение вы снова будете им пользоваться.
Установите точку останова в строке кода с помощью оператора print() . Окно редактора теперь должно выглядеть так:
Сохраните и запустите файл. Как и раньше, панель стека в окне отладки указывает, что отладчик запущен и ожидает выполнения строки 1. Щелкните Go и посмотрите, что происходит в окне отладки:
Если вы посмотрите на панель «Locals», то увидите, что обе переменные i и j имеют значения 1 и 2 соответственно. Нажав Go , вы указали отладчику, что он должен выполнять ваш код непрерывно, пока он не достигнет точки останова или конца программы. Снова нажмите Go . Окно отладки теперь выглядит так:
Каждый раз, когда вы нажимаете кнопку Go , отладчик непрерывно запускает код, пока не достигнет следующей точки останова. Поскольку вы устанавливаете точку останова в строке 3, которая находится внутри цикла for , отладчик останавливается на этой строке каждый раз, когда проходит цикл.
Нажмите Go в третий раз. Теперь i и j имеют значения 3 и 6 . Как вы думаете, что произойдет, если вы нажмете Go еще раз? Поскольку цикл for повторяется только три раза, когда вы снова нажмете Go , программа завершит работу.
Снова и снова
Кнопка Over работает как комбинация Step и Go — перепрыгиваем через функцию или цикл. Другими словами, если вы не собираетесь по-операторно отслеживать и отлаживать функцию, то можете запустить код без необходимости заходить в неё. Кнопка Over переводит вас прямо к результату выполнения этой функции.
Точно так же, если вы уже находитесь внутри функции или цикла, кнопка Out выполняет оставшийся код внутри функции или тела цикла, а затем приостанавливает работу.
Устранение некоторых ошибок
Теперь, когда вы освоились с использованием окна Debug Control, давайте взглянем на программу с ошибками.
Следующий код определяет функцию add_underscores() , которая принимает в качестве аргумента одно строковое объектное слово и возвращает новую строку, содержащую копию слова, в которой каждый символ окружен подчеркиванием. Например, add_underscores("python") должен вернуть _p_y_t_h_o_n_ .
Вот код с ошибками:
Если вы уже понимаете, в чем проблема с кодом, не исправляйте ее. Наша цель — узнать, как использовать отладчик IDLE для определения проблемы.
Если вы не понимаете, в чем проблема, не волнуйтесь! К концу этого раздела вы найдете его и сможете идентифицировать похожие проблемы в другом коде, с которым вы столкнетесь.
Примечание. Отладка может быть сложной и занимать много времени, а ошибки могут быть незаметными, и их трудно выявить.
Хотя в этом разделе рассматривается относительно простая ошибка, метод, используемый для проверки кода и поиска ошибки, одинаков для более сложных проблем.
- Угадайте, в каком разделе кода может содержаться ошибка.
- Установите точку останова и проверьте код, переходя по одной строке за раз через секцию с ошибками, отслеживая важные переменные на этом пути.
- Найдите строку кода, если таковая имеется, с ошибкой и внесите изменения, чтобы решить проблему.
- При необходимости повторите шаги 1–3, пока код не заработает должным образом.
Делай 1. Угадайте, где находится ошибка
Первым шагом является определение участка кода, который, вероятно, содержит ошибку. Возможно, сначала вы не сможете точно определить, где находится ошибка, но обычно вы можете сделать разумное предположение о том, в каком разделе вашего кода есть ошибка.
Обратите внимание, что программа разделена на два отдельных раздела: определение функции (где определено add_underscores() ) и основной блок кода, который определяет переменную фразу со значением hello , а затем выводит результат вызова add_underscores(phrase) .
Посмотрите на основной раздел кода:
Как вы думаете, здесь может быть проблема? Не похоже, правда? Все в этих двух строчках кода выглядит хорошо. Итак, проблема должна быть в определении функции:
Первая строка кода внутри функции создает переменную new_word со значением "_" . У вас все в порядке, поэтому вы можете сделать вывод, что проблема где-то в теле цикла for .
Делай 2. Установите точку останова и проверьте код
Теперь, когда вы определили, где должна быть ошибка, установите точку останова в начале цикла for, чтобы вы могли точно отслеживать, что происходит внутри кода, с помощью окна отладки:
Откройте окно отладки и запустите файл. Выполнение по-прежнему приостанавливается на самой первой строке, которую он видит, то есть в определении функции.
Нажмите Go , чтобы просмотреть код, пока не встретится точка останова. Окно отладки теперь будет выглядеть так:
Щелкните Step один раз, чтобы войти в цикл for . Окно отладки изменится и новая переменная i со значением 0 отображается на панели Locals:
Еще раз нажмите Step . Если вы посмотрите на панель Locals, то увидите, что переменная new_word приняла значение h_ :
Это неправильно. Первоначально new_word имело значение "_" , а на второй итерации цикла for теперь оно должно иметь значение "_h_" . Если вы нажмете Step еще несколько раз, вы увидите, что для new_word устанавливается значение "e_" , затем "l_" и т.д.
Вывод, который вы можете сделать на этом этапе, заключается в том, что на каждой итерации цикла for new_word перезаписывается следующим символом в строке "hello" и завершающим символом подчеркивания. Поскольку внутри цикла for всего одна строка кода, вы знаете, что проблема должна быть в следующем коде:
Посмотрите внимательно на строку. Она сообщает Python, что нужно получить следующий символ слова, прикрепить к нему подчеркивание и присвоить эту новую строку переменной new_word . Это именно то поведение, свидетелем которого вы стали, пройдя цикл for !
Для решения проблемы вам нужно указать Python объединить строковое слово [i] + "_" с существующим значением new_word . Нажмите Quit в окне Debug, но пока не закрывайте окно. Откройте окно редактора и измените строку внутри цикла for на следующую:
Делай 4. Повторяйте шаги с 1 по 3, пока ошибка не исчезнет
Сохраните новые изменения в программе и снова запустите. В окне отладки нажмите Go , чтобы выполнить код до точки останова.
Примечание. Если вы закрыли отладчик на предыдущем шаге, не нажав кнопку Quit , при повторном открытии окна отладки вы можете увидеть следующую ошибку:
You can only toggle the debugger when idle
(Вы можете переключать отладчик только в режиме ожидания)
По завершении сеанса отладки всегда нажимайте кнопку Go или Quit , а не просто закрывайте отладчик, иначе у вас могут возникнуть проблемы с его повторным открытием.Чтобы избавиться от этой ошибки, вам придется закрыть и снова открыть IDLE.
Программа приостанавливается непосредственно перед входом в цикл for в add_underscores() . Несколько раз нажмите Step и посмотрите, что происходит с переменной new_word на каждой итерации. Успех! Все работает как положено!
Альтернативные способы поиска ошибок
В подобных ситуациях вы можете использовать отладку печатью, чтобы найти ошибки в вашем коде. Отладка печатью использует print() для отображения текста в консоли, который указывает, где выполняется программа и каково состояние переменных программы в определенных точках кода.
Например, вместо отладки предыдущей программы с помощью окна отладки вы можете добавить следующую строку в конец цикла for в add_underscores() :
В этом случае измененный код будет выглядеть так:
Когда вы запускаете файл, интерактивное окно отображает следующий вывод:
Здесь показано, какие значение имеет new_word на каждой итерации цикла for . Последняя строка, содержащая только один знак подчеркивания, является результатом выполнения print(add_underscore(phrase)) в конце программы.
Посмотрев на вышеприведенный вывод, вы можете прийти к тому же выводу, что и при отладке с помощью окна отладки. Проблема в том, что new_word перезаписывается на каждой итерации.
Отладка печатью работает, но имеет несколько недостатков по сравнению с отладкой с помощью отладчика. Во-первых, вы должны запускать всю свою программу каждый раз, когда хотите проверить значения ваших переменных. Это может быть огромной тратой времени по сравнению с использованием точек останова. Вы также должны не забыть удалить эти вызовы функции print() из вашего кода, когда закончите отладку!
Заключение: отладка Python с помощью IDLE
Вот так то! Теперь вы знаете все об отладке с помощью окна Debug IDLE. Вы можете использовать базовые принципы, которые вы использовали здесь, с рядом различных инструментов отладки. Теперь у вас есть все необходимое, чтобы начать отладку кода Python.
В этом уроке вы узнали:
- Как использовать окно управления отладкой IDLE для проверки значений переменных.
- Как вставить точки останова, чтобы лучше понять, как работает ваш код.
- Как использовать кнопки Step , Go , Over и Out для построчного отслеживания ошибок.
Вы также получили некоторую практику отладки неисправной функции, используя процесс из четырёх шагов выявления и удаления ошибок:
Читайте также: