Moduler

Lite mera om debuggande

Vi har redan bekantat oss med flera olika debuggningsmetoder under kursen. Till exempel borde visualiseringsverktyget och användningen av print-satser för debuggning vara bekanta. Du har kanske också testat det inbyggda debuggningsverktyget i Visual Studio Code. Om du har problem med att debuggaren inte hittar dina filer, kan du bekanta dig med några tips från förra veckan.

Från och med version 3.7 erbjuder Python också ett ytterligare sätt för att debugga program, nämligen instruktionen breakpoint().

Du kan lägga till den här instruktionen på valfritt ställe i din kod (kom dock ihåg att följa syntaxreglerna). När programmet körs, kommer programmet att stanna på det ställe där breakpoint-instruktionen finns. Här är ett exempel där vi debuggar en uppgiftslösning från förra veckan:

När programmet stannar vid en breakpoint-instruktion kommer ett interaktivt terminalfönster att öppnas. Här kan du skriva kod på samma sätt som i en normal Pythonterminal. Du ser hur koden fungerar exakt vid den här punkten i ditt program.

Instruktionen breakpoint är speciellt nyttig då du vet att någon kodrad orsakar ett fel, men du är osäker på varför. Lägg till en breakpoint just före den problematiska kodraden och kör ditt program. Då kan du göra ändringar och köra koden i den interaktiva terminalen för att lista ut vad som behöver ändras i programmet.

Det är också möjligt att fortsätta att köra programmet efter att det stannat. Med continue (kort c) i terminalen får vi programmet att fortsätta fram till följande eventuella breakpoint. Den här bilden illustrerar en situation där en loop har upprepat några gånger:

Vi kan också använda andra nyckelord i debuggningsterminalen. Du kan hitta dem här eller så kan du skriva help i terminalen:

För att avsluta använder vi exit.

Kom ihåg att ta bort alla breakpoint ur koden då du har debuggat klart!

Använda moduler

Python i sig innehåller redan en del nyttiga funktioner som len (returnerar längden på en sträng eller en lista) och sum (returnerar summan av element i en datastruktur). Dessa hjälper dig som programmerare till viss del. Pythons standardbibliotek är en samling standardiserade funktioner och objekt som utökar vår programmeringsverktygslåda. Vi har redan använt en del av funktionerna i Pythons standardbibliotek i de tidigare övningarna – till exempel då vi räknade med kvadratrötter.

Standardbiblioteket består av moduler. De innehåller funktioner och klasser som är grupperade kring olika teman och funktionaliteter. I den här modulen kommer vi att bekanta oss med några nyttiga Python-moduler. Vi lär oss också att skapa egna moduler.

Instruktionen import gör allt innehåll i en given modul tillgängligt i ett program. Vi tar en närmare titt på hur vi kan använda modulen math. Den innehåller matematiska funktioner som sqrt för kvadratrot och log för logaritm.

import math

# kvadratroten av fem
print(math.sqrt(5))
# logaritmen av åtta (bas två)
print(math.log(8, 2))

Funktionerna är definierade i modulen math, och vi behöver ange detta då vi vill använda dem. Det gör vi med punktnotation (modulnamn.funktionsnamn), dvs. math.sqrt och math.log.

Välja specifika delar från en modul

Ett annat sätt att använda moduler är att välja ut specifika delar med from-instruktionen. Om vi endast vill använda funktionerna sqrt och log från modulen math, behöver vi inte importera hela modulen. I stället kan vi göra så här:

from math import sqrt, log

print(sqrt(5))
print(log(5,2))

Då vi importerar och använder delar ur en modul med from...import, behöver vi inte ange vilken modul funktionerna finns i.

Vid behov kan man använda sig av en asterisk för att importera allt innehåll i en modul så att vi inte behöver ange modulens namn:

from math import *

print(sqrt(5))
print(log(5,2))

Att importera modulers innehåll direkt med hjälp av from...import kan vara nyttigt då man prövar olika funktioner eller arbetar med mindre projekt. Det kan däremot också ställa till med problem, vilket vi kommer att se lite senare.

Innehållet i en modul

Pythons dokumentation inkluderar mycket information om alla moduler som är tillgängliga i standardbiblioteket. Dokumentationen berättar om funktioner och metoder som är definierade i en modul, och därtill får man veta hur modulen kan användas. Som ett exempel hittar du här en länk till math-modulens dokumentation:

• https://docs.python.org/3/library/math.html

Vi kan också kolla på innehållet i en modul med funktionen dir:

import math

print(dir(math))

Den här funktionen returnerar en lista på namn som finns definierade i modulen. Det kan vara namn på klasser, konstanta värden eller funktioner:

Se dina poäng genom att klicka på cirkeln nere till höger av sidan.