पायथन प्रोफाइलिंग और डिबगिंग, डिबगिंग

पिछले लेख में, हमने घटना प्रोफाइलरों के अवलोकन के साथ प्रोफाइलिंग के बारे में बातचीत को समाप्त कर दिया।

आज मैं डिबगिंग कार्यक्रमों के तरीकों पर विचार करने का प्रस्ताव करता हूं।

• परिचय और सिद्धांत - आपको प्रोफाइलिंग, विभिन्न दृष्टिकोण, उपकरण और उनके बीच अंतर की आवश्यकता क्यों है?
• मैनुअल और सांख्यिकीय रूपरेखा - चलें अभ्यास के लिए
• इवेंट प्रोफाइलिंग - उपकरण और उनके आवेदन
• डिबगिंग - क्या करना है जब कुछ भी नहीं काम करता है

डिबगिंग के बारे में बातचीत शुरू करने से पहले, हमें यह तय करने की आवश्यकता है कि यह क्या है। परंपरा से, हम विकिपीडिया की ओर मुड़ते हैं: "डिबगिंग - पता लगाना, स्थानीयकरण और त्रुटियों का उन्मूलन"। सामान्य तौर पर, प्रोग्राम के सफल डिबगिंग के लिए, हमें दो चीजों की आवश्यकता होती है (लेकिन हमेशा पर्याप्त नहीं): प्रोग्राम के स्थान पर चर का मूल्य जहां त्रुटि हुई, साथ ही स्टैक ट्रेस: ​​फ़ंक्शन को कॉल करने का क्रम, गलत एक तक। उस वातावरण के बारे में जानना भी उपयोगी है जिसमें कार्यक्रम चल रहा है: मुफ्त मेमोरी की उपस्थिति (या अनुपस्थिति), सिस्टम प्रतिबंध (उदाहरण के लिए, फ़ाइल डिस्क्रिप्टर की संख्या), और इसी तरह, लेकिन यह हमारे लेख के दायरे से थोड़ा परे है।

शैली के क्लासिक्स

एक नौसिखिया प्रोग्रामर क्या करता है जब वह कार्यक्रम के अंदर "प्राप्त" करना चाहता है और चर की सामग्री (सही स्थानों पर) और कार्यक्रम के तर्क (फ़ंक्शन कॉल, शर्तों) का अध्ययन करता है? यह सबसे व्यापक, सरल और सबसे "कुशल" डीबगिंग विधि का समर्थन करता है: यह कोड में "प्रिंट" (पायथन 2.x में प्रिंट स्टेटमेंट और पायथन 3.x में प्रिंट) फ़ंक्शन को व्यवस्थित करता है। लेकिन न केवल शुरुआती यह पाप करते हैं: उन्नत डेवलपर्स अक्सर डिबगिंग के लिए विशेष उपकरण का उपयोग करने के लिए बहुत आलसी होते हैं, जल्दी से उम्मीद करते हैं, कुछ मिनटों में, त्रुटि का कारण खोजने के लिए और सब कुछ ठीक करते हैं, और यह नहीं देखते हैं कि त्रुटियों की खोज घंटों और दिनों तक भी फैलती है। वैसे, इस दृष्टिकोण को "जर्नलिंग" कहा जाता है।

इसमें लॉग फ़ाइल में प्रोग्राम डीबग करने के लिए आवश्यक सभी जानकारी दर्ज करना भी शामिल है। कभी-कभी कोई अन्य विकल्प नहीं होता है, उदाहरण के लिए, जब कोई स्क्रिप्ट उत्पादन में काम करती है और त्रुटियां छिटपुट रूप से होती हैं, या जब कोई त्रुटि केवल लंबे प्रोग्राम रन (लॉन्च के दो से तीन सप्ताह बाद) होती है।

लेकिन हम पाइथन में लिख रहे हैं, तो समुदाय द्वारा पेश किए गए अंतर्निहित डीबगिंग टूल या टूल का उपयोग क्यों नहीं करें? उदाहरण के लिए, किसी फ़ाइल में सामान्य लॉगिंग के बजाय, यह संतरी का उपयोग करने के लिए समझ में आता है, ताकि त्रुटि संदेश के अलावा, आप अतिरिक्त जानकारी भेज सकें: सभी स्थानीय चर, किसी भी अन्य चर के साथ एक स्टैक ट्रेस, और सामान्य रूप से आपके द्वारा फिट की जाने वाली हर चीज में।

पायथन डिबगर

पायथन में एक अंतर्निहित डीबगर होता है: पीडीबी मॉड्यूल। सिद्धांत रूप में, यह लेख को समाप्त कर सकता है, क्योंकि पीडीबी एक अत्यंत शक्तिशाली डिबगर है और बाकी सब, वास्तव में, यह केवल एक "सजावट" है। लेकिन हम जारी रखेंगे =)

जैसा कि आप नाम से देख सकते हैं, pdb ने gdb (GNU प्रोजेक्ट डिबगर) - C (और न केवल) प्रोग्राम डीबगर से बहुत कुछ लिया। वैसे, अजगर प्रोग्रामों को gdb के साथ डीबग किया जा सकता है, यह थोड़ा अधिक जटिल और लंबा है, हालांकि जो लोग भाषा के उपकरण में तल्लीन करना चाहते हैं, साथ ही जो लोग अजगर के लिए सिस्टम मॉड्यूल लिखते हैं, वे इसके बिना नहीं कर सकते। इसके अलावा, जीडीबी आपको पहले से चल रहे प्रोग्राम (इसके पीआईडी ​​के माध्यम से) से कनेक्ट करने और इसके डिबगिंग "ऑन द स्पॉट" में संलग्न करने की अनुमति देता है।

मैं अब विस्तार से pdb का वर्णन नहीं करूँगा, यहाँ एक अद्भुत लेख है डग हेल्मैन: pdb - सप्ताह संसाधन के बहुत उपयोगी पायथन मॉड्यूल पर इंटरएक्टिव डीबगर , लेकिन हब पर इसका अच्छा अनुवाद: pdb - इंटरएक्टिव युगपुर उपयोगकर्ता xa4a द्वारा निष्पादित।

Ipython पीडीबी

मैं तुरंत IPython और इसके लिए ipdb मॉड्यूल लगाने का सुझाव देता हूं:

➜ pip install ipython ipdb 

IPython (और इसके हिस्से के रूप में ipdb) एक "बेहतर" कंसोल प्रदान करता है और, कार्यक्रमों के अधिक सुविधाजनक डिबगिंग: कोड हाइलाइटिंग, ऑटो-पूरा करने, कमांड इतिहास, किसी भी ऑब्जेक्ट के गतिशील आत्मनिरीक्षण, जादू कार्यों, उपनामों और बहुत कुछ। सुधार की पूरी सूची दस्तावेज़ीकरण में या सीधे IPython कंसोल से "टाइप करके" पाई जा सकती है? एक टीम के रूप में। यह सब डिबगिंग के साथ मदद करता है और इसे सरल और मजेदार बनाता है।

Ipdb में स्क्रिप्ट डिबगिंग को चलाने के कई तरीके हैं:

 ➜ python -m ipdb script.py 

 ➜ ipdb script.py 

ये कमांड डिबगर में प्रोग्राम खोलेंगे, फिर आप कुछ भी कर सकते हैं जैसे: ब्रेकपॉइंट्स सेट करें, इसके संचालन चरण का अध्ययन करें या प्रोग्राम को केवल चलाएं - जब कोई अनियोजित अपवाद होता है, तो डीबगर स्वचालित रूप से बंद हो जाएगा।

लेकिन आमतौर पर यह विकल्प बहुत अधिक थका देने वाला होता है: जब तक आप इन सभी "अगला", "चरण" के साथ सही जगह पर पहुंच जाते हैं, और हर बार अपने हाथों से ब्रेक प्वाइंट ("ब्रेक") डालते हैं। कार्यक्रम में सही जगह पर निम्न पंक्ति सम्मिलित करना अधिक सुविधाजनक है:

 import ipdb; ipdb.set_trace() 

और फिर जब इस लाइन को निष्पादित किया जाता है, तो प्रोग्राम पॉज़ हो जाएगा और डीबगर लॉन्च किया जाएगा, फिर आप प्रोग्राम में गहराई से डील करना शुरू कर सकते हैं। संक्षेप में, set_trace फ़ंक्शन एक ब्रेकपॉइंट की सेटिंग है।

पायथन डीबगर के पास ऑपरेशन का एक और तरीका है, जो कुछ मामलों में set_trace फ़ंक्शन की तुलना में अधिक सुविधाजनक है। इसे "पोस्टमार्टम" कहा जाता है: डीबगर को दिए गए ट्रेसबैक के साथ लॉन्च करना:

 try: some_code() except: import sys import ipdb tb = sys.exc_info()[2] ipdb.post_mortem(tb) 

या तो:

 import sys import ipdb def run_debugger(type, value, tb): ipdb.pm() sys.excepthook = run_debugger some_code() 

"Some_code" फ़ंक्शन में किसी भी अनकैप्ड अपवाद के मामले में, डिबगर को उस प्रोग्राम के स्थान पर बुलाया जाएगा जहां अपवाद हुआ।

डिबग

सेट_ट्रेस फ़ंक्शन के लिए एक दिलचस्प प्रतिस्थापन डिबग मॉड्यूल है, जो केवल आईपीडीबी आयात करता है और पुस्तकालयों (डीआईआर फ़ंक्शन का एक सुविधाजनक विकल्प) को देखता है और डीबगिंग शुरू करता है। मॉड्यूल का एकमात्र लाभ उपयोग में आसानी है, बस कार्यक्रम में कहीं भी एक पंक्ति डालें:

 import debug 

और जब इस लाइन को निष्पादित किया जाता है, तो ipdb डीबगर को बुलाया जाएगा और देखें मॉड्यूल आयात किया जाएगा।

ipdbplugin

एक और दिलचस्प और, इस बार, उपयोगी पुस्तकालय: नाक- ipdb । इसकी मदद से, आप स्वचालित रूप से त्रुटियों (अपवादों) के साथ डिबगर शुरू कर सकते हैं या बस गलत तरीके से परीक्षण किए गए परीक्षणों के साथ (क्या आप नाक का उपयोग करते हैं? =)। त्रुटियों के मामले में ipdb डीबगर शुरू करने के लिए, परीक्षण चलाने के दौरान कुंजी "--ipdb" जोड़ना पर्याप्त है:

 ➜ nosetests --ipdb 

और गलत तरीके से पूर्ण किए गए परीक्षणों के साथ डिबगर शुरू करने के लिए, आपको कुंजी --ipdb-विफलताओं को जोड़ने की आवश्यकता है:

 ➜ nosetests --ipdb-failures 

बेशक, आप एक ही बार में सब कुछ पकड़ सकते हैं:

 ➜ nosetests --ipdb --ipdb-failures 

हर दिन मैं इस मॉड्यूल का उपयोग करता हूं और मैं इसके बिना जीवन की कल्पना नहीं कर सकता।

WERKZEUG

फ्लास्क ढांचे के लेखक और आमतौर पर सबसे अच्छे पायथन प्रोग्रामर्स में से एक, आर्मिन रॉनाकर द्वारा एक अद्भुत परियोजना, जिसे वेर्केग कहा जाता है और डब्ल्यूएसजीआई अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न उपयोगिताओं का एक संग्रह है। उनमें से एक एक शांत डिबगर है जो आपको एक सुविधाजनक ट्रेसबैक त्रुटि प्रदर्शित करने की अनुमति देता है, साथ ही सीधे ब्राउज़र पृष्ठ पर ट्रेसबैक के उपयुक्त स्थान में पायथन कंसोल लॉन्च करता है:

इसका उपयोग करना बहुत सरल है, बस उचित मिडलवेयर का उपयोग करके एप्लिकेशन को लपेटें:

 from werkzeug.debug import DebuggedApplication from myapp import app app = DebuggedApplication(app, evalex=True) 

वे कहते हैं कि वीरकेजयुग भी अजाक्स अनुरोधों पर बहस कर सकता है, लेकिन, दुर्भाग्य से, मैंने व्यक्तिगत रूप से कभी भी ऐसा नहीं किया है। मुझे इस विषय पर किसी भी टिप्पणी पर खुशी होगी।

Django-pdb

एक और अच्छा मॉड्यूल, इस बार Django के लिए: django-pdb । यह आपको डिबगर चलाने की अनुमति देता है यदि अनुरोध में एक उपयुक्त GET पैरामीटर है (उदाहरण के लिए: http://127.0.0.1:8000/app/view?ipdb ) या सभी अनुरोधों के लिए:

 ➜ python manage.py runserver --ipdb 

या अपवाद होने पर डिबगर को कॉल करें (पोस्टमार्टम मोड):

 ➜ python manage.py runserver --pm 

या

 POST_MORTEM = True 

सेटिंग्स में।

Django-एक्सटेंशन

लेकिन Django में django-extension मॉड्यूल का उपयोग करना बेहतर है, जो एक बहुत उपयोगी runserver_plus कमांड जोड़ता है। इस बैटरी के साथ, आप Django और Werkzeug (ऊपर देखें) के साथ दोस्त बना सकते हैं और पाँच सौ त्रुटि वाले पृष्ठों का आनंद लेना शुरू कर सकते हैं)

इस सभी चमत्कार का उपयोग करने के लिए, बस runserver_plus कमांड का उपयोग करके विकास सर्वर शुरू करें:

 ➜ python manage.py runserver_plus 

पहरेदार

एक विकास के माहौल में एक कार्यक्रम को डिबग करना बेशक, सुविधाजनक और अच्छा है, लेकिन सबसे मुश्किल बात यह है कि लाइव उपयोगकर्ता से बग रिपोर्ट द्वारा समस्या का स्थानीयकरण करना। यह कभी-कभी मुश्किल होता है। पायथन के सभी लाभों के बावजूद, "टेलीपैथी" मॉड्यूल मौजूद नहीं है, और डेवलपर उपयोगकर्ता के शब्दों के साथ आमने-सामने रहता है "कुछ भी नहीं काम करता है !!! 11"।

संतरी परियोजना आपको प्रत्येक उपयोगकर्ता त्रुटि को एक अपवाद पाठ, एक पूर्ण अपवाद ट्रेस और स्टैक ट्रेस फ़ंक्शन में से प्रत्येक में सभी स्थानीय चर के मानों के साथ-साथ कई अन्य जानकारी: उपयोगकर्ता के वातावरण (ब्राउज़र, ओएस), सभी अनुरोधकर्ताओं और आमतौर पर डेवलपर द्वारा वांछित सभी चीज़ों को सहेजने की अनुमति देता है। ।

पहचान की त्रुटियों को समूहीकृत किया जाता है, इसलिए आप परियोजना के "पल्स" का निरीक्षण कर सकते हैं और सबसे महत्वपूर्ण स्थानों में पहले स्थान पर मरम्मत कर सकते हैं। संतरी का उपयोग करने का एक और उदाहरण लॉगिंग है। आप किसी विवादास्पद स्थान पर डेवलपर के लिए किसी भी चर के साथ लॉग फ़ाइल में एक संदेश जोड़ सकते हैं, और यह सब संतरी में दिखाई देगा।

लेकिन सबसे बड़ा प्लस यह है कि यह सब उत्पादन में इस्तेमाल किया जा सकता है (और होना चाहिए!)।

PuDB

एक और दिलचस्प डिबगर: PuDB एक ग्राफिकल इंटरफ़ेस के साथ कंसोल डीबगर है:

मैंने इसके बारे में बहुत कुछ नहीं लिखा है (ईमानदार होने के लिए, मैंने इसे स्वयं सक्रिय रूप से उपयोग नहीं किया है), मैं सुझाव देता हूं कि हेबर पर एक संक्षिप्त नोट पढ़ें: उपयोगकर्ता int22h से पायथन / Django परियोजनाओं के लिए सुविधाजनक डीबगर या अधिक समीक्षा: PuDB का उपयोग करके पायथन / Django को डीबग करना ।

Winpdb

स्टैंडअलोन पायथन डिबगर, इस बार एक पूर्ण GUI के साथ: Winpdb :

इसके डेवलपर्स का दावा है कि winpdb pdb से 20 गुना तेज है, और थ्रेड्स के साथ काम करने का समर्थन भी करता है। इस पृष्ठ पर एक बहुत बड़ा और विस्तृत ट्यूटोरियल पाया जा सकता है: code.google.com/p/winpdb/wiki/DebuggingTutorial ।

आईडीई

प्रोग्रामिंग के यूनिवर्सल "हार्वेस्टर" एक अलग शब्द के लायक हैं: आईडीई, जो आपको कोड को चलाने, इसे प्रोफाइल करने या संपादक को छोड़ने के बिना अंतर्निहित डीबगर को लॉन्च करने की अनुमति देता है। मैं शायद पायथन में विकास के लिए डिज़ाइन किए गए कई उत्पादों को उजागर करूंगा : PyCharm , PyDev , Wing IDE और PTVS ।


ईमानदार होने के लिए, मैं इनमें से प्रत्येक आईडीई पर विचार करने में बहुत अधिक महत्वपूर्ण नहीं हूं, यह जानने के लिए पर्याप्त है कि वे वहां हैं, कि वे सफलतापूर्वक अपने कार्यों का सामना कर सकते हैं, और आप संपादक से सीधे निर्मित डिबगर का उपयोग कर सकते हैं - यह वास्तव में सुविधाजनक, शांत और शांत है।

पढ़े और टिप्पणी करने वाले सभी को धन्यवाद।

व्लादिमीर रुडनीख,
Mail.Ru कैलेंडर के तकनीकी निदेशक