Added section on passing contextual information to logging and documentation for...
[python.git] / Doc / library / pdb.rst
blob2b28ae0ef52e7e5c9d6740f0e2a24079553b3b34
2 .. _debugger:
4 :mod:`pdb` --- The Python Debugger
5 ==================================
7 .. module:: pdb
8    :synopsis: The Python debugger for interactive interpreters.
11 .. index:: single: debugging
13 The module :mod:`pdb` defines an interactive source code debugger for Python
14 programs.  It supports setting (conditional) breakpoints and single stepping at
15 the source line level, inspection of stack frames, source code listing, and
16 evaluation of arbitrary Python code in the context of any stack frame.  It also
17 supports post-mortem debugging and can be called under program control.
19 .. index::
20    single: Pdb (class in pdb)
21    module: bdb
22    module: cmd
24 The debugger is extensible --- it is actually defined as the class :class:`Pdb`.
25 This is currently undocumented but easily understood by reading the source.  The
26 extension interface uses the modules :mod:`bdb` (undocumented) and :mod:`cmd`.
28 The debugger's prompt is ``(Pdb)``. Typical usage to run a program under control
29 of the debugger is::
31    >>> import pdb
32    >>> import mymodule
33    >>> pdb.run('mymodule.test()')
34    > <string>(0)?()
35    (Pdb) continue
36    > <string>(1)?()
37    (Pdb) continue
38    NameError: 'spam'
39    > <string>(1)?()
40    (Pdb) 
42 :file:`pdb.py` can also be invoked as a script to debug other scripts.  For
43 example::
45    python -m pdb myscript.py
47 When invoked as a script, pdb will automatically enter post-mortem debugging if
48 the program being debugged exits abnormally. After post-mortem debugging (or
49 after normal exit of the program), pdb will restart the program. Automatic
50 restarting preserves pdb's state (such as breakpoints) and in most cases is more
51 useful than quitting the debugger upon program's exit.
53 .. versionadded:: 2.4
54    Restarting post-mortem behavior added.
56 Typical usage to inspect a crashed program is::
58    >>> import pdb
59    >>> import mymodule
60    >>> mymodule.test()
61    Traceback (most recent call last):
62      File "<stdin>", line 1, in ?
63      File "./mymodule.py", line 4, in test
64        test2()
65      File "./mymodule.py", line 3, in test2
66        print spam
67    NameError: spam
68    >>> pdb.pm()
69    > ./mymodule.py(3)test2()
70    -> print spam
71    (Pdb) 
73 The module defines the following functions; each enters the debugger in a
74 slightly different way:
77 .. function:: run(statement[, globals[, locals]])
79    Execute the *statement* (given as a string) under debugger control.  The
80    debugger prompt appears before any code is executed; you can set breakpoints and
81    type ``continue``, or you can step through the statement using ``step`` or
82    ``next`` (all these commands are explained below).  The optional *globals* and
83    *locals* arguments specify the environment in which the code is executed; by
84    default the dictionary of the module :mod:`__main__` is used.  (See the
85    explanation of the :keyword:`exec` statement or the :func:`eval` built-in
86    function.)
89 .. function:: runeval(expression[, globals[, locals]])
91    Evaluate the *expression* (given as a string) under debugger control.  When
92    :func:`runeval` returns, it returns the value of the expression.  Otherwise this
93    function is similar to :func:`run`.
96 .. function:: runcall(function[, argument, ...])
98    Call the *function* (a function or method object, not a string) with the given
99    arguments.  When :func:`runcall` returns, it returns whatever the function call
100    returned.  The debugger prompt appears as soon as the function is entered.
103 .. function:: set_trace()
105    Enter the debugger at the calling stack frame.  This is useful to hard-code a
106    breakpoint at a given point in a program, even if the code is not otherwise
107    being debugged (e.g. when an assertion fails).
110 .. function:: post_mortem(traceback)
112    Enter post-mortem debugging of the given *traceback* object.
115 .. function:: pm()
117    Enter post-mortem debugging of the traceback found in ``sys.last_traceback``.
120 .. _debugger-commands:
122 Debugger Commands
123 =================
125 The debugger recognizes the following commands.  Most commands can be
126 abbreviated to one or two letters; e.g. ``h(elp)`` means that either ``h`` or
127 ``help`` can be used to enter the help command (but not ``he`` or ``hel``, nor
128 ``H`` or ``Help`` or ``HELP``).  Arguments to commands must be separated by
129 whitespace (spaces or tabs).  Optional arguments are enclosed in square brackets
130 (``[]``) in the command syntax; the square brackets must not be typed.
131 Alternatives in the command syntax are separated by a vertical bar (``|``).
133 Entering a blank line repeats the last command entered.  Exception: if the last
134 command was a ``list`` command, the next 11 lines are listed.
136 Commands that the debugger doesn't recognize are assumed to be Python statements
137 and are executed in the context of the program being debugged.  Python
138 statements can also be prefixed with an exclamation point (``!``).  This is a
139 powerful way to inspect the program being debugged; it is even possible to
140 change a variable or call a function.  When an exception occurs in such a
141 statement, the exception name is printed but the debugger's state is not
142 changed.
144 Multiple commands may be entered on a single line, separated by ``;;``.  (A
145 single ``;`` is not used as it is the separator for multiple commands in a line
146 that is passed to the Python parser.) No intelligence is applied to separating
147 the commands; the input is split at the first ``;;`` pair, even if it is in the
148 middle of a quoted string.
150 The debugger supports aliases.  Aliases can have parameters which allows one a
151 certain level of adaptability to the context under examination.
153 .. index::
154    pair: .pdbrc; file
155    triple: debugger; configuration; file
157 If a file :file:`.pdbrc`  exists in the user's home directory or in the current
158 directory, it is read in and executed as if it had been typed at the debugger
159 prompt. This is particularly useful for aliases.  If both files exist, the one
160 in the home directory is read first and aliases defined there can be overridden
161 by the local file.
163 h(elp) [*command*]
164    Without argument, print the list of available commands.  With a *command* as
165    argument, print help about that command.  ``help pdb`` displays the full
166    documentation file; if the environment variable :envvar:`PAGER` is defined, the
167    file is piped through that command instead.  Since the *command* argument must
168    be an identifier, ``help exec`` must be entered to get help on the ``!``
169    command.
171 w(here)
172    Print a stack trace, with the most recent frame at the bottom.  An arrow
173    indicates the current frame, which determines the context of most commands.
175 d(own)
176    Move the current frame one level down in the stack trace (to a newer frame).
178 u(p)
179    Move the current frame one level up in the stack trace (to an older frame).
181 b(reak) [[*filename*:]\ *lineno* | *function*\ [, *condition*]]
182    With a *lineno* argument, set a break there in the current file.  With a
183    *function* argument, set a break at the first executable statement within that
184    function. The line number may be prefixed with a filename and a colon, to
185    specify a breakpoint in another file (probably one that hasn't been loaded yet).
186    The file is searched on ``sys.path``. Note that each breakpoint is assigned a
187    number to which all the other breakpoint commands refer.
189    If a second argument is present, it is an expression which must evaluate to true
190    before the breakpoint is honored.
192    Without argument, list all breaks, including for each breakpoint, the number of
193    times that breakpoint has been hit, the current ignore count, and the associated
194    condition if any.
196 tbreak [[*filename*:]\ *lineno* | *function*\ [, *condition*]]
197    Temporary breakpoint, which is removed automatically when it is first hit.  The
198    arguments are the same as break.
200 cl(ear) [*bpnumber* [*bpnumber ...*]]
201    With a space separated list of breakpoint numbers, clear those breakpoints.
202    Without argument, clear all breaks (but first ask confirmation).
204 disable [*bpnumber* [*bpnumber ...*]]
205    Disables the breakpoints given as a space separated list of breakpoint numbers.
206    Disabling a breakpoint means it cannot cause the program to stop execution, but
207    unlike clearing a breakpoint, it remains in the list of breakpoints and can be
208    (re-)enabled.
210 enable [*bpnumber* [*bpnumber ...*]]
211    Enables the breakpoints specified.
213 ignore *bpnumber* [*count*]
214    Sets the ignore count for the given breakpoint number.  If count is omitted, the
215    ignore count is set to 0.  A breakpoint becomes active when the ignore count is
216    zero.  When non-zero, the count is decremented each time the breakpoint is
217    reached and the breakpoint is not disabled and any associated condition
218    evaluates to true.
220 condition *bpnumber* [*condition*]
221    Condition is an expression which must evaluate to true before the breakpoint is
222    honored.  If condition is absent, any existing condition is removed; i.e., the
223    breakpoint is made unconditional.
225 commands [*bpnumber*]
226    Specify a list of commands for breakpoint number *bpnumber*.  The commands
227    themselves appear on the following lines.  Type a line containing just 'end' to
228    terminate the commands. An example::
230       (Pdb) commands 1
231       (com) print some_variable
232       (com) end
233       (Pdb)
235    To remove all commands from a breakpoint, type commands and follow it
236    immediately with  end; that is, give no commands.
238    With no *bpnumber* argument, commands refers to the last breakpoint set.
240    You can use breakpoint commands to start your program up again. Simply use the
241    continue command, or step, or any other command that resumes execution.
243    Specifying any command resuming execution (currently continue, step, next,
244    return, jump, quit and their abbreviations) terminates the command list (as if
245    that command was immediately followed by end). This is because any time you
246    resume execution (even with a simple next or step), you may encounter another
247    breakpoint--which could have its own command list, leading to ambiguities about
248    which list to execute.
250    If you use the 'silent' command in the command list, the usual message about
251    stopping at a breakpoint is not printed.  This may be desirable for breakpoints
252    that are to print a specific message and then continue.  If none of the other
253    commands print anything, you see no sign that the breakpoint was reached.
255    .. versionadded:: 2.5
257 s(tep)
258    Execute the current line, stop at the first possible occasion (either in a
259    function that is called or on the next line in the current function).
261 n(ext)
262    Continue execution until the next line in the current function is reached or it
263    returns.  (The difference between ``next`` and ``step`` is that ``step`` stops
264    inside a called function, while ``next`` executes called functions at (nearly)
265    full speed, only stopping at the next line in the current function.)
267 r(eturn)
268    Continue execution until the current function returns.
270 c(ont(inue))
271    Continue execution, only stop when a breakpoint is encountered.
273 j(ump) *lineno*
274    Set the next line that will be executed.  Only available in the bottom-most
275    frame.  This lets you jump back and execute code again, or jump forward to skip
276    code that you don't want to run.
278    It should be noted that not all jumps are allowed --- for instance it is not
279    possible to jump into the middle of a :keyword:`for` loop or out of a
280    :keyword:`finally` clause.
282 l(ist) [*first*\ [, *last*]]
283    List source code for the current file.  Without arguments, list 11 lines around
284    the current line or continue the previous listing.  With one argument, list 11
285    lines around at that line.  With two arguments, list the given range; if the
286    second argument is less than the first, it is interpreted as a count.
288 a(rgs)
289    Print the argument list of the current function.
291 p *expression*
292    Evaluate the *expression* in the current context and print its value.
294    .. note::
296       ``print`` can also be used, but is not a debugger command --- this executes the
297       Python :keyword:`print` statement.
299 pp *expression*
300    Like the ``p`` command, except the value of the expression is pretty-printed
301    using the :mod:`pprint` module.
303 alias [*name* [command]]
304    Creates an alias called *name* that executes *command*.  The command must *not*
305    be enclosed in quotes.  Replaceable parameters can be indicated by ``%1``,
306    ``%2``, and so on, while ``%*`` is replaced by all the parameters.  If no
307    command is given, the current alias for *name* is shown. If no arguments are
308    given, all aliases are listed.
310    Aliases may be nested and can contain anything that can be legally typed at the
311    pdb prompt.  Note that internal pdb commands *can* be overridden by aliases.
312    Such a command is then hidden until the alias is removed.  Aliasing is
313    recursively applied to the first word of the command line; all other words in
314    the line are left alone.
316    As an example, here are two useful aliases (especially when placed in the
317    :file:`.pdbrc` file)::
319       #Print instance variables (usage "pi classInst")
320       alias pi for k in %1.__dict__.keys(): print "%1.",k,"=",%1.__dict__[k]
321       #Print instance variables in self
322       alias ps pi self
324 unalias *name*
325    Deletes the specified alias.
327 [!]\ *statement*
328    Execute the (one-line) *statement* in the context of the current stack frame.
329    The exclamation point can be omitted unless the first word of the statement
330    resembles a debugger command. To set a global variable, you can prefix the
331    assignment command with a ``global`` command on the same line, e.g.::
333       (Pdb) global list_options; list_options = ['-l']
334       (Pdb)
336 run [*args* ...]
337    Restart the debugged python program. If an argument is supplied, it is split
338    with "shlex" and the result is used as the new sys.argv. History, breakpoints,
339    actions and debugger options are preserved. "restart" is an alias for "run".
341    .. versionadded:: 2.6
343 q(uit)
344    Quit from the debugger. The program being executed is aborted.
347 .. _debugger-hooks:
349 How It Works
350 ============
352 Some changes were made to the interpreter:
354 * ``sys.settrace(func)`` sets the global trace function
356 * there can also a local trace function (see later)
358 Trace functions have three arguments: *frame*, *event*, and *arg*. *frame* is
359 the current stack frame.  *event* is a string: ``'call'``, ``'line'``,
360 ``'return'``, ``'exception'``, ``'c_call'``, ``'c_return'``, or
361 ``'c_exception'``. *arg* depends on the event type.
363 The global trace function is invoked (with *event* set to ``'call'``) whenever a
364 new local scope is entered; it should return a reference to the local trace
365 function to be used that scope, or ``None`` if the scope shouldn't be traced.
367 The local trace function should return a reference to itself (or to another
368 function for further tracing in that scope), or ``None`` to turn off tracing in
369 that scope.
371 Instance methods are accepted (and very useful!) as trace functions.
373 The events have the following meaning:
375 ``'call'``
376    A function is called (or some other code block entered).  The global trace
377    function is called; *arg* is ``None``; the return value specifies the local
378    trace function.
380 ``'line'``
381    The interpreter is about to execute a new line of code (sometimes multiple line
382    events on one line exist).  The local trace function is called; *arg* is
383    ``None``; the return value specifies the new local trace function.
385 ``'return'``
386    A function (or other code block) is about to return.  The local trace function
387    is called; *arg* is the value that will be returned.  The trace function's
388    return value is ignored.
390 ``'exception'``
391    An exception has occurred.  The local trace function is called; *arg* is a
392    triple ``(exception, value, traceback)``; the return value specifies the new
393    local trace function.
395 ``'c_call'``
396    A C function is about to be called.  This may be an extension function or a
397    builtin.  *arg* is the C function object.
399 ``'c_return'``
400    A C function has returned. *arg* is ``None``.
402 ``'c_exception'``
403    A C function has thrown an exception.  *arg* is ``None``.
405 Note that as an exception is propagated down the chain of callers, an
406 ``'exception'`` event is generated at each level.
408 For more information on code and frame objects, refer to :ref:`types`.