Ein Leitfaden für Anfänger zum effektiven Debuggen von Python-Funktionen

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Python-Programmierer stoßen manchmal auf Fehler, und das betrifft nicht nur Anfänger. Der Schlüssel, um herauszufinden, was falsch ist (und unsere Fehler zu beheben), ist das Debuggen. Am Ende dieses Artikels kennen Sie die häufigsten Arten von Fehlern, auf die Sie in Python stoßen, und wissen, wie Sie diese beheben können.

Was ist eigentlich Debuggen?

Unabhängig davon, wie gut Sie im Programmieren sind, müssen immer Fehler beseitigt werden, um sicherzustellen, dass das Programm wie erwartet funktioniert. Debuggen bedeutet, ein Problem zu identifizieren, das verhindert, dass Code wie erwartet ausgeführt wird, und das Problem zu beheben oder einen Weg zu finden, es zu umgehen. Ich erinnere mich an mein erstes Python-Projekt nach „Hello World“. Es waren so viele Fehler darin, dass der Compiler mir ausweichen musste. Sobald Sie Python installiert haben, können Sie sofort loslegen, damit Ihnen nicht dasselbe passiert.

Was sind einige häufige Fehler bei Python-Funktionen?

Wenn ein Codeteil Fehler aufweist, kann er nicht kompiliert oder ausgeführt werden. Typischerweise sagt Ihnen ein Compiler oder Interpreter für die Programmiersprache, um welche Art von Fehler es sich handelt. Es liegt an Ihnen, herauszufinden, wie Sie diesen Fehler beheben können. Zu den häufigsten Fehlertypen in Python gehören:

Syntaxfehler

Alle Programmiersprachen haben eine Struktur namens Syntax, die ein bisschen der Grammatik in geschriebener oder gesprochener Sprache ähnelt. Wenn etwas nicht den Syntaxregeln entspricht, gibt der Compiler einen Fehler aus, meist mit einem Vorschlag zur Behebung.

Im folgenden Code würde sich der Compiler darüber beschweren, dass er nach dem „if“ einen Doppelpunkt (:) erwartet. Anweisung, da dieses Symbol den Anfang des neuen Blocks kennzeichnet.

print(“Hallo Welt!”)
if 5 > 3
    print(“5 ist größer als 3”)

Syntaxfehler in Python

Laufzeitfehler (Ausnahmen)

Wie der Name schon sagt, tritt ein Laufzeitfehler auf, während das Programm ausgeführt wird. Diese sind etwas schwieriger herauszufinden, da der Compiler sie nicht erkennt und sie nur angezeigt werden, wenn Sie das Programm ausführen. Diese werden auch Ausnahmen genannt, die in der Regel dazu führen, dass das Programm während der Ausführung hängen bleibt und das Schließen erzwungen werden muss.

Im folgenden Code ist die Division durch 0 eine große Sünde in der Mathematik und führt zu einer "Division durch Null". Fehler während der Laufzeit.

def divide(a, b):
    a/b zurückgeben

result = Divide(10, 0)
print(result)

Laufzeitfehler in Python

Logikfehler

< p>Logikfehler treten auf, wenn ein Programm das falsche Ergebnis liefert oder abnormal ausgeführt wird. Typischerweise liegt die Schuld an Logikfehlern beim Programmierer, es kann jedoch genauso schwierig sein, sie zu finden, da sie möglicherweise kompiliert werden und es dem Programmierer ermöglichen, das Programm auszuführen. Der Programmierer weiß erst, dass ein logischer Fehler vorliegt, wenn er Testdaten eingibt und die falsche Antwort erhält.

Der folgende Code gibt die falsche Antwort zurück, da er i+1 Einträge hinzufügen sollte und stattdessen nur i addiert, wodurch der letzte Wert in der Summe effektiv ausgeschlossen wird.

def calculate_sum(n):
    total = 0
    für i im Bereich(n):
        total += i # Fügt fälschlicherweise „i“ anstelle von „i+1“ hinzu
    Gesamtsumme zurückgeben

result = berechne_summe(5)
print(ergebnis)

Logikfehler in Python

Wie fange ich mit dem Debuggen an?

Wie beginnen Sie mit dem effektiven Debuggen von Python-Funktionen? Zu den effektiven Methoden zum Debuggen eines Programms gehören:

  • Identifizieren Sie die Art Ihres Problems: Finden Sie heraus, ob es sich bei Ihrem Problem um eine Syntax, Laufzeit oder Logik handelt Fehler. Syntaxfehler lassen sich am einfachsten beheben, da eine schnelle Online-Suche in der Regel eine Antwort liefert. Die anderen erfordern eine eingehendere Prüfung.
  • Verwenden Sie die print-Anweisung, um die Programmausführung zu verfolgen:Wenn Sie über einen Code verfügen, können Sie ihn häufig dazu zwingen, eine einfache Anweisung im Debug-Protokoll auszugeben. Wenn die Anweisung ausgelöst wird, bedeutet dies, dass der Code ausgeführt wurde. Wenn die Anweisung nicht angezeigt wird, kann sie auf die Funktion oder den Code verweisen, der Ihr Problem verursacht.
  • Verwenden Sie den Python-Debugger:Druckanweisungen sind eine Debugging-Methode für Anfänger, aber für fortgeschrittene Programmierer ermöglicht die Verwendung des Python-Debuggers eine bessere Verfolgung der Programmausführung. Mit dem Debugger können Sie den Code Zeile für Zeile ausführen, um zu sehen, wo genau ein Problem auftritt. Zu wissen, wie man den Debugger verwendet, erfordert einige Zeit, aber es ist ein leistungsstarkes Tool, das jeder Entwickler verstehen sollte. Anfänger können hier mehr darüber erfahren.

Eine Checkliste für effektives Debuggen in Python

Das Wichtigste zuerst – Keine Panik. Python ist eine so zugängliche Sprache, dass sogar Kinder sie verwenden können, also sollten Sie es auch können, oder? Sie können schnell herausfinden, was mit Ihrem Code nicht stimmt, indem Sie diesem praktischen Prüfblatt folgen:

  • Gibt es eine Fehlermeldung?Wenn eine Fehlermeldung angezeigt wird, handelt es sich wahrscheinlich um einen Syntaxfehler, und Sie können normalerweise herausfinden, was falsch ist, indem Sie die Dokumentation lesen oder sich die Compiler-Vorschläge ansehen. Die Fehlermeldungen enthalten in der Regel praktische Details, die dem Programmierer helfen, das Problem herauszufinden.
  • Haben Sie die einzelnen Codebits getestet?Das Debuggen großer Codeblöcke kann Kopfschmerzen bereiten. Idealerweise sollten Sie Ihre Codierung und Tests in kleinere Blöcke aufteilen und jeden Block separat testen. Jedes Mal, wenn ich eine Funktion implementieren, teste ich sie beispielsweise, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet funktioniert. Diese Methode macht es einfacher, Nicht-Syntaxfehler zu finden und zu beheben, bevor die Codebasis riesig wird.
  • Haben Sie online nach einer Lösung gesucht? Kein Python-Fehler, den ein Programmierer hat, wird neu sein. Viele Menschen hatten ein ähnliches Problem und Online-Foren bieten die beste Möglichkeit, mehrere Lösungen zu finden. Wenn Sie den Schritten zur Behebung Ihres Fehlers folgen, wird angezeigt, was mit dem Code nicht stimmte. Möglicherweise erfahren Sie sogar, warum der Fehler überhaupt aufgetreten ist.

Lassen Sie sich nicht von Fehlern einschüchtern

Fehler kommen bei der Programmierung genauso häufig vor wie das Atmen für dich ist. Manchmal können selbst die erfahrensten Programmierer aufgrund von Unachtsamkeit oder Schlafmangel mit Problemen konfrontiert werden. Es passieren Fehler, und wenn sie passieren, sollte das Ziel darin bestehen, herauszufinden, warum sie passiert sind, und daraus zu lernen. Diese Tipps können das Finden und Beheben Ihrer Python-Probleme beschleunigen, bevor sie Sie frustrieren.