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Watchpoints 是一个简单但功能强大的工具,可以帮助你在调试 Python 时监控变量。

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在调试代码时,你经常面临着要弄清楚一个变量何时发生变化。如果没有任何高级工具,那么可以选择使用打印语句在期望它们更改时输出变量。然而,这是一种非常低效的方法,因为变量可能在很多地方发生变化,并且不断地将其打印到终端上会产生很大的干扰,而将它们打印到日志文件中则变得很麻烦。

这是一个常见的问题,但现在有一个简单而强大的工具可以帮助你监控变量:watchpoints

“监视点”的概念在 C 和 C++ 调试器中很常见,用于监控内存,但在 Python 中缺乏相应的工具。watchpoints 填补了这个空白。

安装

要使用它,你必须先用 pip 安装它:

$ python3 -m pip install watchpoints

在Python中使用 watchpoints

对于任何一个你想监控的变量,使用 watch 函数对其进行监控。

from watchpoints import watch

a = 0
watch(a)
a = 1

当变量发生变化时,它的值就会被打印到标准输出

====== Watchpoints Triggered ======

Call Stack (most recent call last):
  <module> (my_script.py:5):
> a = 1
a:
0
->
1

信息包括:

  • 变量被改变的行。
  • 调用栈。
  • 变量的先前值/当前值。

它不仅适用于变量本身,也适用于对象的变化:

from watchpoints import watch

a = []
watch(a)
a = {} # 触发
a["a"] = 2 # 触发

当变量 a 被重新分配时,回调会被触发,同时当分配给 a 的对象发生变化时也会被触发。

更有趣的是,监控不受作用域的限制。你可以在任何地方观察变量/对象,而且无论程序在执行什么函数,回调都会被触发。

from watchpoints import watch

def func(var):
    var["a"] = 1

a = {}
watch(a)
func(a)

例如,这段代码打印出:

====== Watchpoints Triggered ======

Call Stack (most recent call last):

  <module> (my_script.py:8):
> func(a)
  func (my_script.py:4):
> var["a"] = 1
a:
{}
->
{'a': 1}

watch 函数不仅可以监视一个变量,它也可以监视一个字典或列表的属性和元素。

from watchpoints import watch

class MyObj:
    def __init__(self):
        self.a = 0

obj = MyObj()
d = {"a": 0}
watch(obj.a, d["a"]) # 是的,你可以这样做
obj.a = 1 # 触发
d["a"] = 1 # 触发

这可以帮助你缩小到一些你感兴趣的特定对象。

如果你对输出格式不满意,你可以自定义它。只需定义你自己的回调函数:

watch(a, callback=my_callback)

# 或者全局设置

watch.config(callback=my_callback)

当触发时,你甚至可以使用 pdb

watch.config(pdb=True)

这与 breakpoint() 的行为类似,会给你带来类似调试器的体验。

如果你不想在每个文件中都导入这个函数,你可以通过 install 函数使其成为全局:

watch.install() # 或 watch.install("func_name") ,然后以 func_name() 方式使用

我个人认为,watchpoints 最酷的地方就是使用直观。你对一些数据感兴趣吗?只要“观察”它,你就会知道你的变量何时发生变化。

尝试 watchpoints

我在 GitHub 上开发维护了 watchpoints,并在 Apache 2.0 许可下发布了它。安装并使用它,当然也欢迎大家做出贡献。


via: https://opensource.com/article/21/4/monitor-debug-python

作者:Tian Gao 选题:lujun9972 译者:geekpi 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

变量通常看起来像 $var 这样,但它们也有 $1、$\*、$? 和 $$ 这种形式。让我们来看看所有这些 $ 值可以告诉你什么。

有许多重要的值都存储在 Linux 系统中,我们称为“变量”,但实际上变量有几种类型,并且一些有趣的命令可以帮助你使用它们。在上一篇文章中,我们研究了环境变量以及它们定义在何处。在本文中,我们来看一看在命令行和脚本中使用的变量。

用户变量

虽然在命令行中设置变量非常容易,但是有一些有趣的技巧。要设置变量,你只需这样做:

$ myvar=11
$ myvar2="eleven"

要显示这些值,只需这样做:

$ echo $myvar
11
$ echo $myvar2
eleven

你也可以使用这些变量。例如,要递增一个数字变量,使用以下任意一个命令:

$ myvar=$((myvar+1))
$ echo $myvar
12
$ ((myvar=myvar+1))
$ echo $myvar
13
$ ((myvar+=1))
$ echo $myvar
14
$ ((myvar++))
$ echo $myvar
15
$ let "myvar=myvar+1"
$ echo $myvar
16
$ let "myvar+=1"
$ echo $myvar
17
$ let "myvar++"
$ echo $myvar
18

使用其中的一些,你可以增加一个变量的值。例如:

$ myvar0=0
$ ((myvar0++))
$ echo $myvar0
1
$ ((myvar0+=10))
$ echo $myvar0
11

通过这些选项,你可能会发现它们是容易记忆、使用方便的。

你也可以删除一个变量 – 这意味着没有定义它。

$ unset myvar
$ echo $myvar

另一个有趣的选项是,你可以设置一个变量并将其设为只读。换句话说,变量一旦设置为只读,它的值就不能改变(除非一些非常复杂的命令行魔法才可以)。这意味着你也不能删除它。

$ readonly myvar3=1
$ echo $myvar3
1
$ ((myvar3++))
-bash: myvar3: readonly variable
$ unset myvar3
-bash: unset: myvar3: cannot unset: readonly variable

你可以使用这些设置和递增选项中来赋值和操作脚本中的变量,但也有一些非常有用的内部变量可以用于在脚本中。注意,你无法重新赋值或增加它们的值。

内部变量

在脚本中可以使用很多变量来计算参数并显示有关脚本本身的信息。

  • $1$2$3 等表示脚本的第一个、第二个、第三个等参数。
  • $# 表示参数的数量。
  • $* 表示所有参数。
  • $0 表示脚本的名称。
  • $? 表示先前运行的命令的返回码(0 代表成功)。
  • $$ 显示脚本的进程 ID。
  • $PPID 显示 shell 的进程 ID(脚本的父进程)。

其中一些变量也适用于命令行,但显示相关信息:

  • $0 显示你正在使用的 shell 的名称(例如,-bash)。
  • $$ 显示 shell 的进程 ID。
  • $PPID 显示 shell 的父进程的进程 ID(对我来说,是 sshd)。

为了查看它们的结果,如果我们将所有这些变量都放入一个脚本中,比如:

#!/bin/bash

echo $0
echo $1
echo $2
echo $#
echo $*
echo $?
echo $$
echo $PPID

当我们调用这个脚本时,我们会看到如下内容:

$ tryme one two three
/home/shs/bin/tryme     <== 脚本名称
one                     <== 第一个参数
two                     <== 第二个参数
3                       <== 参数的个数
one two three           <== 所有的参数
0                       <== 上一条 echo 命令的返回码
10410                   <== 脚本的进程 ID
10109                   <== 父进程 ID

如果我们在脚本运行完毕后检查 shell 的进程 ID,我们可以看到它与脚本中显示的 PPID 相匹配:

$ echo $$
10109                   <== shell 的进程 ID

当然,比起简单地显示它们的值,更有用的方式是使用它们。我们来看一看它们可能的用处。

检查是否已提供参数:

if [ $# == 0 ]; then
    echo "$0 filename"
    exit 1
fi

检查特定进程是否正在运行:

ps -ef | grep apache2 > /dev/null
if [ $? != 0 ]; then
    echo Apache is not running
    exit
fi

在尝试访问文件之前验证文件是否存在:

if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "Usage: $0 lines filename"
    exit 1
fi

if [ ! -f $2 ]; then
    echo "Error: File $2 not found"
    exit 2
else
    head -$1 $2
fi

在下面的小脚本中,我们检查是否提供了正确数量的参数、第一个参数是否为数字,以及第二个参数代表的文件是否存在。

#!/bin/bash

if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "Usage: $0 lines filename"
    exit 1
fi

if [[ $1 != [0-9]* ]]; then
    echo "Error: $1 is not numeric"
    exit 2
fi

if [ ! -f $2 ]; then
    echo "Error: File $2 not found"
    exit 3
else
    echo top of file
    head -$1 $2
fi

重命名变量

在编写复杂的脚本时,为脚本的参数指定名称通常很有用,而不是继续将它们称为 $1$2 等。等到第 35 行,阅读你脚本的人可能已经忘了 $2 表示什么。如果你将一个重要参数的值赋给 $filename$numlines,那么他就不容易忘记。

#!/bin/bash

if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "Usage: $0 lines filename"
    exit 1
else
    numlines=$1
    filename=$2
fi

if [[ $numlines != [0-9]* ]]; then
    echo "Error: $numlines is not numeric"
    exit 2
fi

if [ ! -f $ filename]; then
    echo "Error: File $filename not found"
    exit 3
else
    echo top of file
    head -$numlines $filename
fi

当然,这个示例脚本只是运行 head 命令来显示文件中的前 x 行,但它的目的是显示如何在脚本中使用内部参数来帮助确保脚本运行良好,或在失败时清晰地知道失败原因。


via: https://www.networkworld.com/article/3387154/working-with-variables-on-linux.html#tk.rss_all

作者:Sandra Henry-Stocker 选题:lujun9972 译者:MjSeven 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

全局变量

在 Python 中,在函数之外或在全局范围内声明的变量被称为全局变量。 这意味着,全局变量可以在函数内部或外部访问。

我们来看一个关于如何在 Python 中创建一个全局变量的示例。

示例 1:创建全局变量

x = "global"

def foo():
    print("x inside :", x)

foo()
    print("x outside:", x)

当我们运行代码时,将会输出:

x inside : global
x outside: global

在上面的代码中,我们创建了 x 作为全局变量,并定义了一个 foo() 来打印全局变量 x。 最后,我们调用 foo() 来打印x的值。

倘若你想改变一个函数内的 x 的值该怎么办?

x = "global"

def foo():
    x = x * 2
    print(x)
foo()

当我们运行代码时,将会输出:

UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment

输出显示一个错误,因为 Python 将 x 视为局部变量,而 x 没有在 foo() 内部定义。

为了运行正常,我们使用 global 关键字,查看 PythonGlobal 关键字以便了解更多。

局部变量

在函数体内或局部作用域内声明的变量称为局部变量。

示例 2:访问作用域外的局部变量

def foo():
    y = "local"

foo()
print(y)

当我们运行代码时,将会输出:

NameError: name 'y' is not defined

输出显示了一个错误,因为我们试图在全局范围内访问局部变量 y,而局部变量只能在 foo() 函数内部或局部作用域内有效。

我们来看一个关于如何在 Python 中创建一个局部变量的例子。

示例 3:创建一个局部变量

通常,我们在函数内声明一个变量来创建一个局部变量。

def foo():
    y = "local"
    print(y)

foo()

当我们运行代码时,将会输出:

local

让我们来看看前面的问题,其中x是一个全局变量,我们想修改 foo() 内部的 x

全局变量和局部变量

在这里,我们将展示如何在同一份代码中使用全局变量和局部变量。

示例 4:在同一份代码中使用全局变量和局部变量

x = "global"

def foo():
    global x
    y = "local"
    x = x * 2
    print(x)
    print(y)

foo()

当我们运行代码时,将会输出(LCTT 译注:原文中输出结果的两个 global 有空格,正确的是没有空格):

globalglobal
local

在上面的代码中,我们将 x 声明为全局变量,将 y 声明为 foo() 中的局部变量。 然后,我们使用乘法运算符 * 来修改全局变量 x,并打印 xy

在调用 foo() 之后,x 的值变成 globalglobal了(LCTT 译注:原文同样有空格,正确的是没有空格),因为我们使用 x * 2 打印两次 global。 之后,我们打印局部变量y的值,即 local

示例 5:具有相同名称的全局变量和局部变量

x = 5

def foo():
    x = 10
    print("local x:", x)

foo()
print("global x:", x)

当我们运行代码时,将会输出:

local x: 10
global x: 5

在上面的代码中,我们对全局变量和局部变量使用了相同的名称 x。 当我们打印相同的变量时却得到了不同的结果,因为这两个作用域内都声明了变量,即 foo() 内部的局部作用域和 foo() 外面的全局作用域。

当我们在 foo() 内部打印变量时,它输出 local x: 10,这被称为变量的局部作用域。

同样,当我们在 foo() 外部打印变量时,它输出 global x: 5,这被称为变量的全局作用域。

非局部变量

非局部变量用于局部作用域未定义的嵌套函数。 这意味着,变量既不能在局部也不能在全局范围内。

我们来看一个关于如何在 Python 中创建一个非局部变量的例子。(LCTT 译者注:原文为创建全局变量,疑为笔误)

我们使用 nonlocal 关键字来创建非局部变量。

示例 6:创建一个非局部变量

def outer():
    x = "local"

    def inner():
        nonlocal x
        x = "nonlocal"
        print("inner:", x)

    inner()
    print("outer:", x)

outer()

当我们运行代码时,将会输出:

inner: nonlocal
outer: nonlocal

在上面的代码中有一个嵌套函数 inner()。 我们使用 nonlocal 关键字来创建非局部变量。inner() 函数是在另一个函数 outer() 的作用域中定义的。

注意:如果我们改变非局部变量的值,那么变化就会出现在局部变量中。


via: https://www.programiz.com/python-programming/global-local-nonlocal-variables

作者:programiz 译者:Flowsnow 校对:wxy

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

运行一条命令时,它都会产生某种输出:要么是该命令的期望结果,或者是该命令执行细节的状态/错误消息。有些时候,你可能想要将某个命令的输出内容存储在一个变量中,以待在后续操作中取出来使用。

本文将介绍将 shell 命令赋值给变量的不同方法,这对于 shell 脚本编程是特别有用的。

可以使用如下形式的 shell 命令置换特性,将命令的输出存储到变量中:

变量名=$(命令)
变量名=$(命令 [命令选项 ...] 参数1 参数2 ...)
或者:
变量名=`命令`
变量名=`命令 [命令选项 ...] 参数1 参数2 ...`

以下是使用命令置换特性的示例:

本例,我们将 who (显示当前登录系统的用户) 的输出值存储到 CURRENT_USERS 变量中:

$ CURRENT_USERS=$(who)

然后,我们可以使用 echo 命令 显示一个句子并使用上述变量,如下:

$ echo -e "以下为登录到系统中的用户:\n\n $CURRENT_USERS"

上面的命令中:-e 标记表示解释所有的转义序列 (如 \n 为换行)。为节约时间和内存,通常在 echo 命令 中直接使用命令置换特性,如下:

$ echo -e "以下为登录到系统中的用户:\n\n $(who)"

显示当前登录系统的用户

在 Linux 中显示当前登录系统的用户

接下来,为了演示上面提到的第二种形式,我们以把当前工作目录下文件数存储到变量 FILES ,然后使用 echo 来输出,如下:

$ FILES=`sudo find . -type f -print | wc -l`
$ echo "当前目录有 $FILES 个文件。"

显示目中包含文件的数量

显示目中包含文件的数量

就是这些了。我们展示了将 shell 命令的输出赋值给变量的方法。你可以在下边的评论反馈区留下你的想法。


作者简介:

Aaron Kili 是一名 Linux 和 F.O.S.S 忠实拥护者、未来的 Linux 系统管理员、Web 开发者,目前是 TecMint 的原创作者,热衷于计算机并乐于知识分享。

译者简介:

GHLandy —— 欲得之,则为之奋斗。 If you want it, work for it.


作者:Aaron Kili 译者:GHLandy 校对:jasminepeng

本文由 LCTT 原创编译,Linux中国 荣誉推出

在每种编程语言中,变量都扮演了一个重要的角色。在Linux shell脚本编程中,我们使用两种类型的变量:系统定义的变量用户定义的变量

shell脚本中的变量是用来调用一个数值或者字符值的手段。与正规的编程语言不同的是,shell脚本不要求你去为变量声明一个类型

在本文中,我们将讨论shell脚本编程中的变量及其类型,以及如何设置和使用这些变量。

系统定义的变量:

这些变量由操作系统(Linux)自身创建并维护,通常它们以大写字母定义,我们可以通过命令“$ set”来查看这些变量。下面列出了部分系统定义的变量:

系统定义的变量意义
BASH=/bin/bashBash Shell 名称
BASH\_VERSION=4.1.2(1)Bash 版本
COLUMNS=80你的屏幕宽度(列数)
HOME=/home/linuxtechi用户家目录
LINES=25你的屏幕高度(行数)
LOGNAME=LinuxTechi当前登录用户的名字
OSTYPE=Linux操作系统类型
PATH=/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin可执行文件搜索路径
PS1=[\u@\h \W]$命令行提示符
PWD=/home/linuxtechi当前工作目录
SHELL=/bin/bashShell 名称
USERNAME=linuxtechi当前登录的用户名

要打印以上变量的值,可以使用echo command命令,如下:

# echo $HOME
# echo $USERNAME

我们可以通过在环境变量名前前置一个美元符号来从你的脚本里输入环境变量。请看下面脚本演示:

$ cat myscript

#!/bin/bash
# display user information from the system.
echo “User info for userid: $USER”
echo UID: $UID
echo HOME: $HOME 

注意:echo命令中的环境变量在脚本运行时会被它们的值替代。同时注意,我们可以再第一个字符串的双引号中放置$USER系统变量,而shell脚本仍然可以明白我们的意思。然而,该方法有一个缺点。看下面这个例子:

$ echo “The cost of the item is $15”
The cost of the item is 5

很明显,那不是我们说希望的。无论何时,当脚本遇见引号中的美元符号时,它都会认为你是在调用一个变量。在本例中,该脚本试着显示变量$1(而这个变量并没有定义),然后显示数字5。要显示实际上的美元符号,你必须前置一个反斜线字符

$ echo “The cost of the item is \$15”
The cost of the item is $15

那样好多了。反斜线允许shell脚本将美元符号解释成为实际的美元符号,而不是变量。

用户定义的变量:

这些变量由用户定义。shell脚本允许我们在脚本中设置并使用我们自己的变量。设置变量允许你临时存储数据并在脚本中使用,让shell脚本看起来像一个真正的计算机程序。

用户变量可以是任何不超过20个的字母、数字或者下划线字符的文本字符串(LCTT 译注:变量只能以字母或下划线开头)。用户变量是大小写敏感的,因此,变量Var1和变量var1是不同的变量。这个小规则常常让新手编写脚本时麻烦重重。

我们可以通过等于号为变量赋值。变量,等于号和值(对于新手又是个麻烦的地方)之间不能有空格。下面是几个给用户变量赋值的例子:

var1=10
var2=-57
var3=testing
var4=“still more testing”

shell脚本为变量值自动确定数据类型。shell脚本内定义的变量会在脚本运行时保留它们的值,当脚本完成后则删除这些值。

就像系统变量一样,用户变量也可以使用美元符号来调用:

$ cat test3
#!/bin/bash
# testing variables
days=10
guest="Katie"
echo "$guest checked in $days days ago"
days=5
guest="Jessica"
echo "$guest checked in $days days ago"
$

运行脚本会产生以下输出:

$ chmod u+x test3
$ ./test3
Katie checked in 10 days ago
Jessica checked in 5 days ago
$

每次变量被调用,它都会变成了当前分配给它的值。有一点很重要,当调用一个变量值时,你使用美元符号,但是当为一个变量分配一个值时,你不能用美元符号。下面用例子来说明:

$ cat test4
#!/bin/bash
# assigning a variable value to another variable
value1=10
value2=$value1
echo The resulting value is $value2
$

当你使用赋值语句中value1变量的时,你仍然必须使用美元符号。这段代码产生了如下输出:

$ chmod u+x test4
$ ./test4
The resulting value is 10
$

如果你忘了美元符号,而又让value2赋值行看起来像这样:

value2=value1

你会获得下面的输出:

$ ./test4    
The resulting value is value1
$

没有美元符号,shell解释变量名为普通文本字符串,这极有可能不是你想要的。

在shell变量中使用反引号(`):

反引号允许你将shell命令的输出赋值给变量。虽然这似乎没什么大不了,但它是脚本编程中主要的构建基块。你必须使用反引号将整个命令行包含起来:

**testing=`date`**

shell会在反引号中运行命令,然后将输出结果赋值给变量testing。下面的例子给出了如何使用一个常规shell命令的输出结果来创建一个变量:

$ cat test5
#!/bin/bash
# using the backtick character
testing=`date`
echo "The date and time are: " $testing
$

变量testing接收来自date命令的输出结果,而它又在echo语句中被调用。运行脚本会产生如下输出:

$ chmod u+x test5
$ ./test5
The date and time are: Mon Jan 31 20:23:25 EDT 2011

:在bash中,你也可以选用$(...)语法来替换反引号(`),它有个优点就是可以重用(re-entrant)。

例:

$ echo " Today’s date & time is :" $(date)
Today’s date & time is : Sun Jul 27 16:26:56 IST 2014 

via: http://www.linuxtechi.com/variables-in-shell-scripting/

作者:Pradeep Kumar 译者:GOLinux 校对:wxy

本文由 LCTT 原创翻译,Linux中国 荣誉推出