【Python 调试技巧】如何利用 pdb 调试 Python 代码？

在开发过程中，尤其是在解决复杂问题时，调试是必不可少的一个环节。Python 提供了一个内置的调试器 pdb，可以帮助我们更好地理解代码运行的过程，找到问题所在。本文将详细介绍 pdb 的使用方法及常用命令。

一、pdb 是什么？

pdb 是 Python 内置的调试器，可以在程序运行时进行交互式的调试。它允许用户逐行执行代码、查看变量值、设置断点等等。pdb 的使用非常方便，只需在代码中插入几行调试语句，就可以开始调试。

二、pdb 的基本用法

在程序中插入 pdb 调试语句很简单，只需要在需要调试的代码行前添加 breakpoint 就可以了。

```
import pdb

def fn(x):
    pdb.set_trace()
    return x + 1

print(fn(1))
```

上面的代码在 fn 函数的第二行插入了 pdb.set_trace() 调试语句。程序运行到这一行时，会自动停下来等待用户输入命令。可以通过输入命令来查看代码的执行过程、设置断点、修改变量值等等。

三、pdb 常用命令

1. l: 查看代码行（list）

使用 l 命令可以查看当前代码的执行位置，以及代码的前后几行。

```
> /Users/user/demo.py(4)fn()
      2 def fn(x):
      3     y = x + 1
      4  -> pdb.set_trace()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) l
  1 import pdb
  2 
  3 def fn(x):
  4     y = x + 1
  5  -> pdb.set_trace()
  6     return y
  7 
  8 print(fn(1))
```

2. n: 下一行（next）

使用 n 命令可以执行并跳到下一行。

```
> /Users/user/demo.py(5)fn()
      3     y = x + 1
      4     pdb.set_trace()
      5  -> return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) n
> /Users/user/demo.py(7)()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb)
```

3. s: 进入函数（step）

使用 s 命令可以进入当前行调用的函数内部。

```
> /Users/user/demo.py(7)()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) s
--Call--
> /Users/user/demo.py(3)fn()
      1 import pdb
      2 
      3 def fn(x):
      4     y = x + 1
      5     pdb.set_trace()
      6     return y
      
(Pdb)
```

4. c: 继续执行（continue）

使用 c 命令可以继续执行代码，直到遇到下一个断点或者程序结束。

```
> /Users/user/demo.py(7)()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) c
2
```

5. p: 打印变量（print）

使用 p 命令可以打印变量的值。

```
> /Users/user/demo.py(7)()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) p y
2
```

6. q: 退出（quit）

使用 q 命令可以退出 pdb。

```
> /Users/user/demo.py(7)()
      5     return y
      6 
      7 print(fn(1))
      
(Pdb) q
```

四、pdb 的高级用法

1. 在命令行中直接调用 pdb

在命令行中直接调用 pdb 可以不需要在代码中插入 pdb 调试语句，能够更方便地进行调试。在命令行中执行以下命令即可进入 pdb：

```
python -m pdb demo.py
```

2. 在 pdb 中设置断点

在 pdb 中可以通过命令 b 来设置断点。例如，在第 5 行设置一个断点：

```
(Pdb) b 5
```

运行代码时，当执行到第 5 行时程序会停下来，等待用户输入命令。

3. 在 pdb 中修改变量值

在 pdb 中可以通过命令 p 来查看变量的值，通过命令 p 变量名=新值 来修改变量的值。例如，将变量 y 的值修改为 10：

```
(Pdb) p y=10
```

4. 在 pdb 中执行 Python 表达式

在 pdb 中可以执行 Python 表达式，通过命令 !python_expression 来执行。例如，执行 print(y+x)：

```
(Pdb) !print(y+x)
```

五、总结

本文介绍了 Python 调试器 pdb 的基本用法和常用命令。pdb 是 Python 内置的调试工具，能够在程序运行时进行交互式的调试，详细介绍了 pdb 的使用方法，包括如何在程序中插入 pdb 调试语句、如何设置断点、如何修改变量值、如何执行 Python 表达式等等。使用 pdb 能够更好地理解代码的运行过程，快速定位问题所在，提高开发效率。