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En Python existen algunas librerías para depurar código como cProfile donde puedes seguir la traza de ejecución de un programa como por ejemplo:

import cProfile, pstats, StringIO
pr = cProfile.Profile()
pr.enable()

# Nuestro código
result = [i for i in range(10)]

print(result)
pr.disable()
s = StringIO.StringIO()
sortby = 'cumulative'
ps = pstats.Stats(pr, stream=s).sort_stats(sortby)
ps.print_stats()
print s.getvalue()

Nos daría como resultado:

   2 function calls in 0.000 seconds

   Ordered by: cumulative time

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {range}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}

Pero me gustaría saber, ¿qué librerías o herramientas existen para seguimiento del flujo de ejecución de un programa complejo donde existen cientos o miles ejecuciones de una manera más simple?

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  • Hola @avara. Lastimosamente, este tipo de preguntas tan abiertas no se pueden realizar en el sitio. Sin embargo, puedes acceder al salón de chat donde esas preguntas son bienvenidas puesto que el chat es más informal y las personas cuentan sus opiniones sobre diversos temas. Solo haz click en el enlace de este comentario.
    – user227
    Commented el 22 abr. 2016 a las 19:23
  • Me sorprende la pregunta. No hay ninguna herramienta que haga fácil seguir el flujo de ejecución de un programa complejo con miles de instrucciones. Además, el ejemplo que pones es un profiler, útil para identificar partes de tu programa que necesita más optimización. Un debugger es otra cosa, así otras herramientas afines como pruebas unitarias, cobertura de código, chequeo de estilo,... Algunos IDEs más habituales (Pydev, Pycharm, Spyder,...) integran varias de estas herramientas. Échales un vistazo. Commented el 25 abr. 2016 a las 17:06
  • Con test unitarios, como bien indicas, podemos analizar cuanto porcentaje de nuestro código hemos validado y "la calidad" del código si usamos Pylint por ejemplo, pero en cuanto al rendimiento y consumo de memoria, hasta donde he podido investigar estos días desde que hice la pregunta, he encontrado que exportando los resultados con Cprofiler u otras como Yappi, se pueden interpretar los datos con KCachegrind de una manera más amigable
    – Avara
    Commented el 25 abr. 2016 a las 18:03

2 respuestas 2

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Esto puede estar ligado directamente a opciones personales, voy a mencionar el debugger que viene por defecto en Python y al final te dejo la lista de otros debuggers para que los pruebes y elijas el que te conviene más.

Python Debugger

Python tiene si propio Debugger llamado pdb. Lo usas como usarías los breakpoints dentro de tu código, es decir, lo puedes usar en donde lo necesitas y cuantas veces quieras.

La forma de uso más común es mediante la función pdb.set_trace(). Considera el siguiente script de ejemplo:

# test.py
lista = range(4, 10)
for elemento in lista:
    import pdb; pdb.set_trace()
    elemento **= 2

Al ejecutarlo:

$ python test.py

Vas a ver algo como esto:

> /home/cesar/Desktop/test/test.py(5)<module>()
-> elemento **= 2
(Pdb)

Al ver (Pdb) te indica que se ha detenido la ejecución del programa y está a la espera de algún comando de depuración:

(Pdb)

La línea anterior a (Pdb) te indica la línea que va a ser ejecutada a continuación:

> /home/cesar/Desktop/test/test.py(4)<module>()
-> elemento **= 2

Que equivale a la línea 4 de tu script. Antes de continuar, puedes ver los comandos disponibles pulsando h o ?:

(Pdb) h
Documented commands (type help <topic>):
========================================
EOF    bt         cont      enable  jump  pp       run      unt   
a      c          continue  exit    l     q        s        until 
alias  cl         d         h       list  quit     step     up    
args   clear      debug     help    n     r        tbreak   w     
b      commands   disable   ignore  next  restart  u        whatis
break  condition  down      j       p     return   unalias  where 

Miscellaneous help topics:
==========================
exec  pdb

Undocumented commands:
======================
retval  rv

(Pdb) 

No vamos a entrar en detalle sobre todos los comandos que se pueden usar, solo algunos básicos. Por ejemplo, el comando n o next te permite ejecutar la siguiente línea de código que en este caso sería elemento **= 2:

(Pdb) n
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(2)<module>()
-> for elemento in lista:
(Pdb) 

Se acaba de ejecutar la línea elemento **= 2 y, por lo tanto, podríamos tener acceso a su valor, también al valor de la lista que fue definida inicialmente, en realidad, a cualquier variable que haya sido definida hasta ese momento:

(Pdb) elemento
16
(Pdb) lista
[4, 5, 6, 7, 8, 9]
(Pdb) 

El comando n va a continuar en la siguiente línea incluso si esta contiene una función. Considera ahora el siguiente script que usa una función para retornar la potencia de un número:

# test.py
def potencia(base, exponente):
    return base ** exponente

lista = range(4, 10)
for elemento in lista:
    import pdb; pdb.set_trace()
    elemento = potencia(elemento, 2)

Al ejecutarla:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) 

Nota que la siguiente línea que sera ejecutada es la llamada la función potencia, si usamos n va a ejecutar la función y retornar a la siguiente línea que es la siguiente iteración del for:

> /home/cesar/Desktop/test/test.py(5)<module>()
-> for elemento in lista:
(Pdb)

Pero, ¿qué pasa si queremos saber lo que ejecuta la función potencia? Para ese podemos usar el comando s o step, este comando continuará dentro de la primera línea de la función que ha sido llamada. Si ejecutamos de nuevo:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) s
--Call--
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(1)potencia()
-> def potencia(base, exponente):
(Pdb) n
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(2)potencia()
-> return base ** exponente

Luego tenemos el comando c o continue, que, como dice su nombre, continúa con la ejecución del programa, pero ya que estamos dentro de un for va a continuar hasta que termine de iterar cada elemento. Por lo tanto:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) c
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(6)<module>()
-> import pdb; pdb.set_trace()
(Pdb) c
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) c
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(6)<module>()
-> import pdb; pdb.set_trace()
(Pdb) c
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) c
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(6)<module>()
-> import pdb; pdb.set_trace()
(Pdb) c
$

Para terminar, creo que es necesario también conocer el comando q o quit que finaliza la ejecución del debugger y el programa es abortado:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(7)<module>()
-> elemento = potencia(elemento, 2)
(Pdb) q
Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 7, in <module>
    elemento = potencia(elemento, 2)
  File "test.py", line 7, in <module>
    elemento = potencia(elemento, 2)
  File "/usr/lib/python2.7/bdb.py", line 49, in trace_dispatch
    return self.dispatch_line(frame)
  File "/usr/lib/python2.7/bdb.py", line 68, in dispatch_line
    if self.quitting: raise BdbQuit
bdb.BdbQuit
$

Para mayor de detalle sobre los comandos de depuración puedes ver la sección Debugger Commands.

Python Debugger (con autocomplete)

De hecho, pdb reconoce cuando pulsas Tab, pero solo se limita a mostrarte la lista de comandos. Considera el siguiente script:

# test.py
var_a = 10
var_b = [1, 3, 5, 7 ,9]
var_c = 'prueba'
import pdb; pdb.set_trace()

Al ejecutar:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(4)<module>()->None
-> import pdb; pdb.set_trace()
(Pdb) [TAB][TAB]
EOF        cl         disable    jump       quit       step       whatis
a          clear      down       l          r          tbreak     where
alias      commands   enable     list       restart    u          
args       condition  exit       n          return     unalias    
b          cont       h          next       retval     unt        
break      continue   help       p          run        until      
bt         d          ignore     pp         rv         up         
c          debug      j          q          s          w          
(Pdb) var_a
10
(Pdb) var_a.[TAB][TAB][TAB]

No funciona para ver los métodos de la variable entera var_a. Existe un truquito usando la librería rlcompleter. Versión modificada del script:

# test.py
import pdb
import rlcompleter

pdb.Pdb.complete = rlcompleter.Completer(locals()).complete

var_a = 10
var_b = [1, 3, 5, 7 ,9]
var_c = 'prueba'
pdb.set_trace()

Al ejecutar:

$ python test.py
> /home/cesar/Desktop/test/test.py(9)<module>()->None
-> pdb.set_trace()
(Pdb) var_a
10
(Pdb) var_a.[TAB][TAB]
var_a.__abs__(           var_a.__lshift__(        var_a.__rpow__(
var_a.__add__(           var_a.__mod__(           var_a.__rrshift__(
var_a.__and__(           var_a.__mul__(           var_a.__rshift__(
var_a.__class__(         var_a.__neg__(           var_a.__rsub__(
var_a.__cmp__(           var_a.__new__(           var_a.__rtruediv__(
var_a.__coerce__(        var_a.__nonzero__(       var_a.__rxor__(
var_a.__delattr__(       var_a.__oct__(           var_a.__setattr__(
var_a.__div__(           var_a.__or__(            var_a.__sizeof__(
var_a.__divmod__(        var_a.__pos__(           var_a.__str__(
var_a.__doc__            var_a.__pow__(           var_a.__sub__(
var_a.__float__(         var_a.__radd__(          var_a.__subclasshook__(
var_a.__floordiv__(      var_a.__rand__(          var_a.__truediv__(
var_a.__format__(        var_a.__rdiv__(          var_a.__trunc__(
var_a.__getattribute__(  var_a.__rdivmod__(       var_a.__xor__(
var_a.__getnewargs__(    var_a.__reduce__(        var_a.bit_length(
var_a.__hash__(          var_a.__reduce_ex__(     var_a.conjugate(
var_a.__hex__(           var_a.__repr__(          var_a.denominator
var_a.__index__(         var_a.__rfloordiv__(     var_a.imag
var_a.__init__(          var_a.__rlshift__(       var_a.numerator
var_a.__int__(           var_a.__rmod__(          var_a.real
var_a.__invert__(        var_a.__rmul__(          
var_a.__long__(          var_a.__ror__(           
(Pdb) var_b
[1, 3, 5, 7, 9]
(Pdb) var_b.[TAB][TAB]
var_b.__add__(           var_b.__iadd__(          var_b.__setattr__(
var_b.__class__(         var_b.__imul__(          var_b.__setitem__(
var_b.__contains__(      var_b.__init__(          var_b.__setslice__(
var_b.__delattr__(       var_b.__iter__(          var_b.__sizeof__(
var_b.__delitem__(       var_b.__le__(            var_b.__str__(
var_b.__delslice__(      var_b.__len__(           var_b.__subclasshook__(
var_b.__doc__            var_b.__lt__(            var_b.append(
var_b.__eq__(            var_b.__mul__(           var_b.count(
var_b.__format__(        var_b.__ne__(            var_b.extend(
var_b.__ge__(            var_b.__new__(           var_b.index(
var_b.__getattribute__(  var_b.__reduce__(        var_b.insert(
var_b.__getitem__(       var_b.__reduce_ex__(     var_b.pop(
var_b.__getslice__(      var_b.__repr__(          var_b.remove(
var_b.__gt__(            var_b.__reversed__(      var_b.reverse(
var_b.__hash__           var_b.__rmul__(          var_b.sort(
(Pdb) var_c
'prueba'
(Pdb) var_c.[TAB][TAB]
var_c.__add__(                      var_c.decode(
var_c.__class__(                    var_c.encode(
var_c.__contains__(                 var_c.endswith(
var_c.__delattr__(                  var_c.expandtabs(
var_c.__doc__                       var_c.find(
var_c.__eq__(                       var_c.format(
var_c.__format__(                   var_c.index(
var_c.__ge__(                       var_c.isalnum(
var_c.__getattribute__(             var_c.isalpha(
var_c.__getitem__(                  var_c.isdigit(
var_c.__getnewargs__(               var_c.islower(
var_c.__getslice__(                 var_c.isspace(
var_c.__gt__(                       var_c.istitle(
var_c.__hash__(                     var_c.isupper(
var_c.__init__(                     var_c.join(
var_c.__le__(                       var_c.ljust(
var_c.__len__(                      var_c.lower(
var_c.__lt__(                       var_c.lstrip(
var_c.__mod__(                      var_c.partition(
var_c.__mul__(                      var_c.replace(
var_c.__ne__(                       var_c.rfind(
var_c.__new__(                      var_c.rindex(
var_c.__reduce__(                   var_c.rjust(
var_c.__reduce_ex__(                var_c.rpartition(
var_c.__repr__(                     var_c.rsplit(
var_c.__rmod__(                     var_c.rstrip(
var_c.__rmul__(                     var_c.split(
var_c.__setattr__(                  var_c.splitlines(
var_c.__sizeof__(                   var_c.startswith(
var_c.__str__(                      var_c.strip(
var_c.__subclasshook__(             var_c.swapcase(
var_c._formatter_field_name_split(  var_c.title(
var_c._formatter_parser(            var_c.translate(
var_c.capitalize(                   var_c.upper(
var_c.center(                       var_c.zfill(
var_c.count(                        

Bueno, eso ya ayuda un poco más la tarea de debugging.

Otras herramientas:

Puedes consultar la lista de Python Debuggers en la página oficial de Python:

2
  • 2
    Super respuesta extra re contra excelentemente documented! Excellente.
    – Jorgesys
    Commented el 22 abr. 2016 a las 20:22
  • 1
    Gracias @Elenasys ;-)
    – César
    Commented el 22 abr. 2016 a las 20:41
2

PuDB tiene buena fama:

https://pypi.python.org/pypi/pudb

Espero que sea lo que necesitas.

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