В качестве иллюстрации можно предположить, что создается модуль для вычисления простых чисел по алгоритму «решето Эратосфена». Модуль будет находиться в файле Sieve.py и состоять из одной функции primes(N), которая в результате своей работы дает все простые (не имеющие натуральных делителей кроме себя и единицы) числа от 2 до N:
import sets
import math
"""Модуль для вычисления простых чисел от 2 до N """
def primes(N):
"""Возвращает все простые от 2 до N"""
sieve = sets.Set(range(2, N))
for i in range(2, math.sqrt(N)):
if i in sieve:
sieve -= sets.Set(range(2*i, N, i))
return sieve
Модуль pdb предоставляет функции отладчика с интерфейсом — командной строкой. Сессия отладки вышеприведенного модуля могла бы быть такой:
>>> import pdb
>>> pdb.runcall(Sieve.primes, 100)
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(15)primes()
-> sieve = sets.Set(range(2, N))
(Pdb) l
10 import sets
11 import math
12 """Модуль для вычисления простых чисел от 2 до N """
13 def primes(N):
14 """Возвращает все простые от 2 до N"""
15 -> sieve = sets.Set(range(2, N))
16 for i in range(2, int(math.sqrt(N))):
17 if i in sieve:
18 sieve -= sets.Set(range(2*i, N, i))
19 return sieve
20
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(16)primes()
-> for i in range(2, int(math.sqrt(N))):
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(17)primes()
-> if i in sieve:
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(18)primes()
-> sieve -= sets.Set(range(2*i, N, i))
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(16)primes()
-> for i in range(2, int(math.sqrt(N))):
(Pdb) p sieve
Set([2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31, 33, 35, 37, 39,
41, 43, 45, 47, 49, 51, 53, 55, 57, 59, 61, 63, 65, 67, 69, 71, 73, 75, 77, 79,
81, 83, 85, 87, 89, 91, 93, 95, 97, 99])
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(17)primes()
-> if i in sieve:
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(18)primes()
-> sieve -= sets.Set(range(2*i, N, i))
(Pdb) n
> /home/rnd/workup/intuit–python/examples/Sieve.py(16)primes()
-> for i in range(2, int(math.sqrt(N))):
(Pdb) p sieve
Set([2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 25, 29, 31, 35, 37, 41, 43, 47, 49,
53, 55, 59, 61, 65, 67, 71, 73, 77, 79, 83, 85, 89, 91, 95, 97])
С помощью профайлера разработчики программного обеспечения могут узнать, сколько времени занимает исполнение различных функций и методов.
Продолжая пример с решетом Эратосфена, стоит посмотреть, как тратится процессорное время при вызове функции primes():
>>> profile.run("Sieve.primes(100000)")
709 function calls in 1.320 CPU seconds
Ordered by: standard name
ncalls tottime percall cumtime percall filename:lineno(function)
1 0.010 0.010 1.320 1.320 <string>:1(?)
1 0.140 0.140 1.310 1.310 Sieve.py:13(primes)
1 0.000 0.000 1.320 1.320 profile:0(Sieve.primes(100000))
0 0.000 0.000 profile:0(profiler)
65 0.000 0.000 0.000 0.000 sets.py:119(__iter__)
314 0.000 0.000 0.000 0.000 sets.py:292(__contains__)
65 0.000 0.000 0.000 0.000 sets.py:339(_binary_sanity_check)
66 0.630 0.010 0.630 0.010 sets.py:356(_update)
66 0.000 0.000 0.630 0.010 sets.py:425(__init__)
65 0.010 0.000 0.540 0.008 sets.py:489(__isub__)
65 0.530 0.008 0.530 0.008 sets.py:495(difference_update)
Здесь ncalls — количество вызовов функции или метода, tottime — полное время выполнения кода функции (без времени нахождения в вызываемых функциях), percall — тоже, в пересчете на один вызов, cumtime — аккумулированное время нахождения в функции, вместе со всеми вызываемыми функциями. В последнем столбце приведено имя файла, номер строки с функцией или методов и его имя.
«Странные» имена, например, __iter__, __contains__ и __isub__ — имена методов, реализующих итерацию по элементам, проверку принадлежности элемента (in) и операцию -=. Метод __init__ — конструктор объекта (в данном случае — множества).
При разработке программного обеспечения рекомендуется применять так называемые регрессионные испытания. Для каждого модуля составляется набор тестов, по возможности таким образом, чтобы проверялись не только типичные вычисления, но и «крайние», вырожденные случаи, чтобы испытания затронули каждую ветку алгоритма хотя бы один раз. Тест для данного модуля (написанный сразу после того, как определен интерфейс модуля) находится в файле test_Sieve.py: