pycharm调试教程_程序调试时应当用

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Python入门：使用PyCharm调试Python程序

面向Python初学者

PyCharm集成运行环境

在了解Python编程之前，我们需要先弄明白如何编写运行代码。所以非常有必要先讲解一下Python的集成开发环境，也就是IDE(Integrated Development Environment)。PyCharm是一款优秀的开源Python语言集成开发工具。PyCharm能够调试运行程序，另外它还提供了强大的代码提示功能。在PyCharm的下载页面能够指定安装系统选择付费版(Professional)或者免费版(Community)进行安装。付费版的PyCharm提供了更强大的Python服务器后端开发功能。这里我们以windows系统免费版(PyCharm Community)下载安装。我们只对PyCharm的基本功能进行简单概括，详细内容请查阅官方文档。PyCharm下载地址（https://www.jetbrains.com/PyCharm/download/#section=windows）

和一般的软件安装过程一样，安装PyCharm需要指定安装位置。这里我们强调四个安装选项。如下图所示，32-bit launcher和64-bit launcher勾选后将在桌面创建对应的32位和64位PyCharm应用图标。它们的区别是32位的应用程序内存上限为

也就是4G。而64位的应用程序内存上限为

。应用程序的类型是由操作系统决定的。64位的windows操作系统能够兼容运行32位的应用程序，但是32位的windows操作系统不能运行64位的应用程序。勾选关联.py文件后，双击.py后缀的程序文件将启动PyCharm进行编辑。最后，勾选安装PyCharm绑定的JRE将会在PyCharm安装目录下下载JRE运行环境。补充说明一下，PyCharm软件是由JAVA语言实现的，也就是说它需要运行在JRE虚拟运行环境下。如果你不知道什么是JRE，勾选安装JRE后点击下一步即可。当然，你也可以选择自行安装最新版本的JRE。

安装完了PyCharm后，我们还需要安装Python语言包。等等为什么还要下载Python语言安装包？因为Python最早是由编程爱好者制作的。Python和PyCharm是不同的组织在维护的。我们建议安装Anaconda版本的Python(https://www.anaconda.com/download/)，因为它包含了丰富的Python软件包，软件包的版本管理与维护更加方面，内置模块能够建立多版本Python独立环境。登录(https://www.python.org/downloads/windows/)页面选择最新版本的64位Python 3.6离线下载包（Windows x86-64 executable installer）进行下载安装。这里选择安装Python 3.6只是为了更简明的介绍PyCharm然后通过调试Python代码段了解编程。使用Anaconda配置PyCharm的步骤是相似的。另外，使用windows server系统请下载安装vc运行环境集成包后再尝试安装。win7和win10用户一般不用安装。

安装完Python 3.6软件包后，我们就可以在PyCharm中使用它来指定Python的编译器，然后我们就可以使用它写Python程序了。如下图所示点击创建新项目。

点击创建新项目后，会弹出项目设置页面。最上面设置项目位置目录信息。下面的对话框有两个单选按钮，上面一个是创建虚拟解释环境，我们将在下一章中介绍这个设置项的意义。现在我们只勾选“Existing Interpreter”单选按钮，然后点击右面的按钮在弹出的对话框中选择我们刚刚安装的Python 3.6目录下的Python.exe文件完成Python解释器的版本设置了。如果你安装的是Anaconda也可以在安装目录中选择对应的Python.exe文件。

上图中“点击按钮选择Python解释器”说明部分点击”…”按钮后会弹出下图所示的对话框。我们箭头所指的位置点击按钮在文件对话框中指定文件确认Python解释器。

接下来就进入了PyCharm的主界面，如图所示，鼠标左键点击项目文件夹，鼠标右键弹出菜单，选择New->Python File即完成Python文件的创建。

这里我们创建了main.py文件。main.py文件除了后缀名为.py之外，它和一般的windows记事本文件没有什么不同。在左侧的项目结构视图中双击main.py文件，我们可以在右边的编辑区域输入语句print(‘Hello world!’)，如此就完成了一个完整的Python程序。它的功能是打印字符串hello world！。

接着我们在左侧的项目结构视图中选中main.py文件，选中文件后在顶部菜单中选中“Run…”按钮，如下图所示。上面的Run和Debug按钮因为没有设置运行环境所以是无法选中的。

点击“Run…”按钮后，会弹出下面的对话框。在这个小对话框中，左键按住main右边的白色三角形，滑动到窗口外松开会弹出二级菜单。点击run和debug按钮会按照PyCharm默认设置执行和调试程序。如果程序没有正确运行，只可能是因为Python解释器路径设置错误，我们重新设置即可。马上会介绍这部分内容。但在这之前，我们先简单介绍一下Run输出窗口和Debug输出窗口的功能。

点击上图二级弹出菜单的Run按钮后会在PyCharm的下面的run分页窗口内看到程序打印了”Hello world!”运行结果如下图所示。从输出信息中，我们还可以看到Python.exe解释器的使用路径和main.py的完整路径。PyCharm通过调用了Python3.6的终端命令完成main.py文件的运行。

下面我们在main.py文件中输入如下内容，在上图Run分页的右边点击Debug分页。按照下图所示，先鼠标左键点击代码行的空白处设置断点。红色实心圆表示设置了一个Debug调试断点。接着，点击绿色甲壳虫图案的按钮开始调试。Python程序执行的顺序是从上到下。下面的代码定义了一个fun函数。函数内部先打印字符串inner function,然后对变量a、b赋值0、1，最后执行None空语句。定义函数并没有实际运行，函数fun是在print(‘Hello world!’)语句后执行的。程序的最后令c=2，因为在断点后，所以命中断点时，该语句并没有执行。

def fun():
	print('inner function')
	a = 0
	b = 1
	None
print('Hello world!')
fun()
c = 2

运行Debug，程序会在设置的断点位置停止运行。此时的程序状态会在下方的调试窗口中显示。从下面的左图可以看出程序的断点位置被高亮显示，表示命中断点。下方的状态变量查看窗口显示了函数内部定义的变量a、b的值分别为0、1。左图左下角显示了代码调用堆栈，最上层是fun函数的main.py的第5行，堆栈第二元素是main.py的第8行也就是调用函数的外部，再往下的堆栈代码为debug工程代码显示为灰度。点击调用堆栈能够更新左图右侧的状态变量信息。如下右图所示，在Debugger分页右边的Console分页能够显示此时的程序运行输出信息。

特别强调一下，如下图所示，点击Console分页左下的命令行图标按钮能够开启交互式调试。在交互式调试模式下，可在Console分页输入Python语句，且语句的执行环境与当前调用堆栈的断点执行环境相同。换句话说，在这里执行语句能够访问变量a、b的值0、1。在交互调试命令行中输入语句d=a+b可以创建变量d且值为1。如右下图所示，变量d的值可在Debugger分页的变量查看器中查看。

灵活的运用Debugger窗口查看信息能够帮助我们更好的理解Python语言，以及各种软件包的接口函数。PyCharm最下面的分页栏有Python Console如下图所示，它的作用与Python 3.6中的终端环境是相同的。注意这里没有main选项卡。这里的操作和输出结果与项目是独立无关的。在这个窗口可以直接调试运行独立的小代码段。类似的点击右边的Terminal选项卡则显示一个系统相关的终端windows下是Dos命令终端,linux下是bash终端。这里的操作和输出结果也是与项目是独立无关的。windows系统图像界面比较完善可以使用图像界面替代大部分终端命令。linux系统终端命令内容较多，这里就不详细介绍了。

前面提到过，新建的工程因为在设置开始就指定了Python解释器的位置。所以，如下图所示，点击Run按钮main.py能够正确运行。但对于从网上下载的Python项目，我们使用PyCharm指定项目文件夹打开，则需要为项目指定对应的Python解释器。下图点击Edit…按钮会打开项目运行设置页。项目运行设置页如下图右所示，其中3个重要的参数分别是Scripy Path运行脚本的路径也就是运行.py文件的路径、Parameters脚本运行参数和Python interpreter解释器的版本。下图显示的PyCharm默认生成的main.py运行设置。

若要更改Python interpreter解释器版本，且上图Python interpreter解释器下拉列表中没有指定，可在PyCharm主菜单File->Settings…中打开设置对话框，如下图所示。

在settings对话框中左侧导航栏选择Project Interpreter,可以设置Python解释器。本例选中了我们之前安装的Python 3.6，下面的列表会显示目前Python已经安装的工具包。如图所示，Python 3.6默认会安装pip和setuptools两个工具包。右侧还会显示它们的当前版本和最新版本号。

如果你安装的是Anaconda版本的Python，指定Anaconda解释器Pycharm的Settings窗口会显示所有已安装依赖包。显然Anaconda提供了丰富的安装包。

最后需要强调一下，因为Python语言使用Tab指制表符来确定代码块的位置，需要确保在PyCharm中开启对应的选项。在主菜单File->Settings…中打开设置对话框，选中Editor->Code Style->Python设置打开编辑设置页，如下图所示。勾选输入Tab制表符和智能Tab两个选项即可。

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