python debug
在 Python 中，查看程序的调用栈（call stack）可以帮助你调试代码，了解函数调用的顺序和上下文。以下是查看 Python 调用栈的常用方法。
1. 使用 traceback 模块
traceback 是 Python 标准库模块，可用于打印异常发生时的调用栈或程序的当前调用栈。
示例：打印当前调用栈
import traceback
def func_a():
func_b()
def func_b():
func_c()
def func_c():
print("Current Call Stack:")
traceback.print_stack() # 打印当前调用栈
func_a()
============================================
输出示例：
Current Call Stack:
File "example.py", line 11, in <module>
func_a()
File "example.py", line 4, in func_a
func_b()
File "example.py", line 7, in func_b
func_c()
File "example.py", line 10, in func_c
traceback.print_stack()
常用的函数：
traceback.print_stack(): 打印当前调用栈。
traceback.format_stack(): 返回调用栈的字符串列表，可以在日志中记录。
2. 使用 inspect 模块
inspect 模块可以提供对调用栈的详细信息，包括函数名、文件名、行号等。
示例：获取并打印当前调用栈
import inspect
def func_a():
func_b()
def func_b():
func_c()
def func_c():
stack = inspect.stack()
print("Current Call Stack:")
for frame in stack:
print(f"Function: {frame.function}, Line: {frame.lineno}, File: {frame.filename}")
func_a()
=====================================================
输出示例：
Current Call Stack:
Function: func_c, Line: 10, File: example.py
Function: func_b, Line: 7, File: example.py
Function: func_a, Line: 4, File: example.py
Function: <module>, Line: 13, File: example.py
常用的函数：
inspect.stack(): 获取调用栈，返回一个 FrameInfo 对象列表。
inspect.currentframe(): 获取当前帧对象，配合 .f_back 可以遍历调用栈。
3. 在异常处理时查看调用栈
当程序抛出异常时，可以通过 traceback 查看异常发生时的调用栈。
示例：捕获异常并打印调用栈
import traceback
def func_a():
func_b()
def func_b():
func_c()
def func_c():
raise ValueError("An error occurred!")
try:
func_a()
except Exception as e:
print("Exception Call Stack:")
traceback.print_exc() # 打印异常的调用栈
========================================
输出示例：
Exception Call Stack:
Traceback (most recent call last):
File "example.py", line 13, in <module>
func_a()
File "example.py", line 4, in func_a
func_b()
File "example.py", line 7, in func_b
func_c()
File "example.py", line 10, in func_c
raise ValueError("An error occurred!")
ValueError: An error occurred!
4. 使用 sys 模块获取调用栈
sys 模块也可用于直接访问调用栈的帧对象。
示例：获取调用栈帧
import sys
def func_a():
func_b()
def func_b():
func_c()
def func_c():
print("Current Call Stack:")
frame = sys._getframe()
while frame:
print(f"Function: {frame.f_code.co_name}, Line: {frame.f_lineno}, File: {frame.f_code.co_filename}")
frame = frame.f_back # 回溯到上一帧
func_a()
============================================
输出示例：
Current Call Stack:
Function: func_c, Line: 10, File: example.py
Function: func_b, Line: 7, File: example.py
Function: func_a, Line: 4, File: example.py
Function: <module>, Line: 13, File: example.py
注意：
sys._getframe() 是一个内部方法，官方建议仅在调试或工具开发时使用。
5. 使用调试器查看调用栈
调试器工具（如 pdb 或 ipdb）可以暂停程序执行并允许你交互式查看调用栈。
示例：使用 pdb
import pdb
def func_a():
func_b()
def func_b():
func_c()
def func_c():
pdb.set_trace() # 设置断点
func_a()
=================================================
示例输出：
-> func_c()
(Pdb) where
/path/to/example.py(13)<module>()
/path/to/example.py(4)func_a()
/path/to/example.py(7)func_b()
/path/to/example.py(10)func_c()
运行程序后，调试器会暂停在 pdb.set_trace() 位置，你可以使用以下命令查看调用栈：
输入 where 或 w：显示调用栈。
输入 up：向上移动一帧。
输入 down：向下移动一帧。
总结
- traceback 模块：快速打印当前或异常时的调用栈。
- inspect 模块：获取调用栈的详细信息，适合调试和分析。
- sys 模块：直接访问帧对象，适合低级调用栈操作。
- 调试工具（如 pdb）：交互式查看调用栈，适合实时调试。