r debug方法

宣胜

2023-12-01

转载自：http://blog.csdn.net/u013259893/article/details/41254177

Norman Matloff 和PeteSalzman在其著作《TheArt of Debugging, withGDB,DDD,Eclipse》中曾说过，确认原则是调试的本质。程序员编写程序是为实现特定目的，而一个程序可以由许多目的组成，调试是确认某些目的是否达到了，如果未能达到目的，那么便可通过在调试中查看变量，发现问题症结，进而解决问题。

在R中进行debug有几种不同方式，你如果使用诸如Rstudio等图形软件，调试代码很容易，所有的调试都在图形界面下完成，你只需要根据需求在图形界面下点击相应选项来进行断点设置、单步执行、查看变量等操作，查找问题症结。但如果在命令行界面下调试R代码，那就得要借助于一些特别的调试工具。R的基础软件包base中包含了一些基本的调试工具，当然CRAN中也有一些其它优秀的调试工具。

对于一般用户来说，掌握base中的基本调试工具就能满足大部分需求，下面介绍R基本软件包base中的调试工具的使用方法(也包含setBreakpoint(),其位于utils包中)。

由于在启动和关闭调试中需要用到部分调试命令，这里就先介绍进入调试模式后需要用到的一些基本命令。

1.基本调试命令

在进入dedbug调试状态后，命令提示符从>变为Browse[d]>(d表示函数调用链的深度)，可以通过一些基本的命令来进行控制:

n(表示next): 告诉R执行下一行代码，并且执行完后马上暂停,实际就是一行一行地执行代码。相当于C语言开发工具Turbo C中的trace into。
c(表示continue):表示会执行若干条语句。若当前处在循环中，这一步会执行完整个循环，若当前处在函数内但又不再循环中，则会执行完当前函数。相当于C语言开发工具Turbo C中的step over。
where: 输出一份栈跟踪路径，显示到达当前位置的过程中函数的调用序列。
Q: 退出brower，返回R的主交互模式。
任意R命令: 即使在调试状态browser中，依然处于R的交互模式中，所以你可以用任意R命令。

2启动和关闭调试

R的核心调试工具由browser构成，通过browser，你可以逐行运行代码，并在运行过程中进行检查，查看变量。在调试代码时，我们首先要让程序进入调试状态，有下列几种方式可以实现。

2.1 在代码中的指定位置加入browser()

开启调试:

在R源文件中的指定位置插入函数browser()，保存源文件，运行源程序，程序一旦运行到browser()处，将会自动进入debug状态。

取消调试:

但当用户完成调试后，需要手动删除源文件中的browser()函数，否则每次运行到browser()位置都会进入debug状态。

temp_test.R:

(PS:此文件在下面会多次用到，所以贴出来，但后续用到时已经删除了browser())

countsum <- function(count)
{
    sum <- 0
    for (i in 1:count)
    {
        sum <- sum + i
    }
    browser()
    return (sum)
}
results <- countsum(100)
print(results)

运行之后 :

> source("temp_test.R")
Called from: countsum(100)
Browse[1]>

2.2调用debug()

R的调试工具是针对单个函数的，由于拥有函数式编程的特性，R的每一个运算符，实际上也是函数(关于R函数，可参考这里)，这里所说的函数不包括一般的运算符。

开启调试:

执行命令debug(fun)

fun指函数名，这样每次调用函数fun()都会进入调试状态。

取消调试:

执行命令undebug(fun)

再次调用函数fun()将不会进入调试状态。

如下例所示:

> source("temp_test.R")
[1] 5050
> debug(countsum)
> countsum(10)
debugging in: countsum(10)
debug at temp_test.R#1: {
    sum <- 0
    for (i in 1:count) {
        sum <- sum + i
    }
    return(sum)
}
Browse[2]> n
debug at temp_test.R#2: sum <- 0
Browse[2]> n
debug at temp_test.R#3: for (i in 1:count) {
    sum <- sum + i
}
Browse[2]> sum
[1] 0
Browse[2]> c
exiting from: countsum(10)
[1] 55

2.3调用debugonce()

同debug()的调用方式一样，区别在于:debugonce()只会在设置之后的第一次调用时进入调试状态且只只进入一次，而debug()可以进入无限多次直到通过undebug()取消调试。

2.4用函数trace()进行跟踪

trace(fun,tracer)

fun表示需要跟踪或者取消跟踪的函数名;racer表示跟踪的对象，可以是某个函数，也可以是函数中的某个表达式。

开启调试:

执行命令trace(fun,tracer)

每次调用函数fun()，都会显示表达式的值，或者对函数进行某些操作。

取消调试:

执行命令untrace(fun)

取消对某个函数的跟踪。

如下例所示:

> source("temp_test.R")
[1] 5050
> trace(countsum,sum)
[1] "countsum"
> countsum(10)
Tracing countsum(10) on entry
[1] 55
> untrace(countsum)
> trace(countsum,browser())
Called from:methods::.TraceWithMethods(countsum, browser(), where =<environment>)
Browse[1]> Q
> rm(list = ls())
> source("temp_test.R")
[1] 5050
> trace(countsum,sum)
[1] "countsum"
> countsum(10)
Tracing countsum(10) on entry
[1] 55
> untrace(countsum)
> trace(countsum,browser)
[1] "countsum"
> countsum(20)
Tracing countsum(20) on entry
Called from: eval(expr, envir, enclos)
Browse[1]> n
debug: {
sum <- 0
for (i in 1:count) {
sum <- sum + i
}
return(sum)
}
Browse[2]> c
[1] 210

2.5.设置断点setBreakpoint()

setBreakpoint()位于utils包中，R版本需要>=2.10

setBreakpoint(filename,linenumber)

表示会在源文件filename的第linenumber行设置断点，但是实际上是通过函数来进行设置的，这点需要注意，即只有所设置的断点处于文件中的某个函数内才是有效的。此函数可以用在debug调试状态中，在单步调试过程中，当设置了断点后，可以让程序直接运行到到断点处，这在调试过程中很有用处。

开启调试:

执行命令setBreakpoint(filename,linenumber)

然后再执行代码，当代码运行到断点处即进入调试状态。

取消调试:

执行命令untrace(fun)

fun表示函数名，Breakpoint要设在函数内才有效，所以应当通过函数来取消断点，setBreakpoint()是通过调用trace()发挥作用的。

如下例所示:

>source("temp_test.R")
[1]5050
>setBreakpoint("temp_test.R",3)
/home/sheng/WinD/test/temp_test.R#3:
countsumstep 3 in <environment: R_GlobalEnv>
>countsum(20)
temp_test.R#3
Calledfrom: countsum(20)
Browse[1]>n
debug:for (i in 1:count) {
    sum<- sum + i
}
Browse[2]>where
where1: countsum(20)
Browse[2]>sum
[1]0
Browse[2]>c
[1]210

参考:

[1] Norman Matloff著，陈堰平等译.R语言编程艺术.机械工业出版社,2013-05

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