Debugging 如何查找笔记本中发生错误的行？

我有一个名为myUsefulFunctions.m的Mathematica文件，其中包含一个名为mySuperUsefulFunction的函数。假设我在笔记本中调用mySuperUsefulFunction并得到以下错误：

Part::pspec: Part specification #1 is neither an integer nor a list of integers. >>

---

有没有办法找到myUsefulFunctions.m中发生此错误的那一行？

我不知道有什么办法可以找到文件中的那一行，我认为该行读取时没有错误

但是，您可以使用

Trace

和相关函数查看错误发生在评估链中的何处

例如：

myFunc1[x_, y_] := x[[y]]
myFunc2[a_List, n_] := Pick[a, a, myFunc1[a, n]]

myFunc2[Range@10, #1]

During evaluation of In[4]:= Part::pspec: Part specification #1 is neither an integer nor a list of integers. >>

使用

跟踪

：

myFunc2[Range@10, #1] // Trace // Column

{Range[10], {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}}
myFunc2[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1]
Pick[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, myFunc1[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1]]
{myFunc1[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1], {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}[[#1]], {Message[Part::pspec, #1], {MakeBoxes[Part::pspec: Part specification #1 is neither an integer nor a list of integers. >>, StandardForm], RowBox[{RowBox[{Part, ::, "pspec"}], : , "\!\(\*StyleBox[\"\\\"Part specification \\\"\",  \"MT\"]\)\!\(\*StyleBox[\!\(#1\),  \"MT\"]\)\!\(\*StyleBox[\"\\\" is neither an integer nor a list of integers.\\\"\",  \"MT\"]\) \!\(\*ButtonBox[\">>\",  ButtonStyle->\"Link\",  ButtonFrame->None,  ButtonData:>\"paclet:ref/message/General/pspec\",  ButtonNote -> \"Part::pspec\"]\)"}]}, Null}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}[[#1]]}

您可以看到，就在调用

消息[Part:：pspec，#1]

之前，我们有：

{myFunc1[{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}，#1]，{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}[[#1]

这表明调用了

myFunc1[{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}，#1]

，这会导致对

{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}[[#1]]

的求值，这显然是错误的

有关更方便地使用

跟踪

，请参见此问题及其答案：

myFunc2[Range@10, #1] // Trace // Column

{Range[10], {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}}
myFunc2[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1]
Pick[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, myFunc1[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1]]
{myFunc1[{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, #1], {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}[[#1]], {Message[Part::pspec, #1], {MakeBoxes[Part::pspec: Part specification #1 is neither an integer nor a list of integers. >>, StandardForm], RowBox[{RowBox[{Part, ::, "pspec"}], : , "\!\(\*StyleBox[\"\\\"Part specification \\\"\",  \"MT\"]\)\!\(\*StyleBox[\!\(#1\),  \"MT\"]\)\!\(\*StyleBox[\"\\\" is neither an integer nor a list of integers.\\\"\",  \"MT\"]\) \!\(\*ButtonBox[\">>\",  ButtonStyle->\"Link\",  ButtonFrame->None,  ButtonData:>\"paclet:ref/message/General/pspec\",  ButtonNote -> \"Part::pspec\"]\)"}]}, Null}, {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}[[#1]]}

---

您可以在那里使用WolframWorkbench和调试器：

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然后，您可以设置断点并逐步完成代码。

除了工作台中的调试器外，Mathematica中还内置了调试器。您可以在“评估”菜单中找到它。它没有很好的文档记录，并且很难/非常规定地使其工作。以下是如何使用它的分步说明：

假设您在“评估”菜单中打开了调试器，则窗口栏将指示这是一个调试会话，并且您将有一些调试器选项板

现在，选择一些你想作为断点的行，点击“选择时中断”文本。断点将用红色轮廓标记

然后按Shift return运行代码，并准备好稍感失望：它不起作用。似乎您无法在行级别定义断点。它必须在函数级别。此外，MMA对您可以使用的函数相当挑剔。

Print

函数显然不起作用，也不执行任务。但是

Integrate

在本例中是这样做的，但您必须选择它的头部和两个括号，并将其作为断点。如果您已经这样做，然后执行代码块，则会得到以下结果：

断点高亮显示为绿色，控制面板中的一些附加选项可用于控制进一步的程序流，堆栈窗口中有表达式。其余部分或多或少类似于标准调试器。请注意，您可以在Integrate中嵌套断点，如Cos。对于可能具有更高优先级的语言这是必要的

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另一个选择是David Bailey的调试器。他在他的网站上提供了免费的调试器。我自己没有尝试过，但我知道David是一位非常能干的数学家，所以我相信它一定很好。

一个轻量级的调试功能 除了其他建议外，以下是一个函数，它对我有几次帮助：

ClearAll[debug];
SetAttributes[debug, HoldAll];
debug[code_] :=
 Internal`InheritedBlock[{Message},
   Module[{inMessage},
     Unprotect[Message];        
     Message[args___] /; ! MatchQ[First[Hold[args]], _$Off] :=
       Block[{inMessage = True},
         Print[{
            Shallow /@ Replace[#, HoldForm[f_[___]] :> HoldForm[f], 1],
            Style[Map[Short, Last[#], {2}], Red]
           } &@Drop[Drop[Stack[_], -7], 4]
         ];
         Message[args];
         Throw[$Failed, Message];
       ] /; ! TrueQ[inMessage];
    Protect[Message];
   ];
   Catch[StackComplete[code], Message]]

这基本上重新定义了

消息

，以临时进入执行堆栈，以易于理解的形式打印被调用函数的名称，加上最终的调用（导致错误消息）和错误消息本身。之后，我们通过异常退出执行，以避免产生混乱的错误消息链。

使用示例 下面是@Mr.Wizard答案中的一个示例的工作原理：

In[211]:= debug[myFunc2[Range@10,#1]]

During evaluation of In[211]:= 
    {{myFunc2,Pick,myFunc1,Part},{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}[[#1]]}

During evaluation of In[211]:= Part::pspec: Part specification #1 is neither 
 an integer nor a list of integers. >>

Out[211]= $Failed

（在笔记本中，有问题的函数调用被涂成了红色）。这样可以快速看到导致问题的函数调用链

下面是另一个示例：我们构造了一个自定义的

gatherBy

函数，该函数根据另一个“标记”列表收集列表中的元素，该列表的长度应与原始列表的长度相同：

listSplit[x_, lengths_] := 
   MapThread[Take[x, {##}] &, {Most[#], Rest[#] - 1}] &@
      Accumulate[Prepend[lengths, 1]];

gatherBy[lst_, flst_] := 
    listSplit[lst[[Ordering[flst]]], (Sort@Tally[flst])[[All, 2]]];

例如：

In[212]:= gatherBy[Range[10],{1,1,2,3,2,4,5,5,4,1}]
Out[212]= {{1,2,10},{3,5},{4},{6,9},{7,8}}

因为我故意让所有类型都签出，所以使用错误类型参数的调用将导致一连串令人讨厌的错误消息：

In[213]:= gatherBy[Range[10],Range[15]]//Short
  During evaluation of In[206]:= Part::partw: Part 11 of {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10} does not exist. >>

  (* 4 more messages here *)
Out[213]//Short= {{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},<<14>>}

通过[Range[10]调用带有一些符号的

a

的

gatherBy，a]

是另一个将

debug

包装起来的示例

适用性

---

其他建议的方法更系统，可能更普遍，但这一方法易于应用，结果往往更容易理解（例如，与

跟踪的输出相比，跟踪的输出并不总是容易阅读）但是，我并没有经常使用它来保证它总是有效的。
我知道我以前说过，但你真的是常驻的Mathematica教授。@Mr.Wizard这是一个严重的高估，但无论如何还是要感谢：）但事实上，在这种特殊情况下，我犹豫了一下是否发布
调试
，因为我不完全确定它是否总是有效的RK和调试工具必须是完美的。然后我想——改进它的唯一方法是发布它并从其他人那里获得反馈，我就是这样做的。我经常将跟踪结果放在
表格中
。因为结果通常（总是？）是
{expr，value}
对的列表，表格可以帮助很多人。试试
Trace@Cases[{f[{a，b}]，f[{a}]，g[{a}]，f[{a，b，c，d}]}，f[x}：>Length@x]//表格形式
与
Trace@Cases[{f[{a，b}]，f[{a}，g[{a}]，f[{a，b，c，d}]}，f[x]>Length@x]//TableForm
@Reb.cab好吧，到目前为止，这只是一个列表，它只是一个列表。我一直在考虑扩展它，以便它可以选择性地提供更多信息。我可以想象像
TableForm
这样的东西会非常有用。忘了用becomin祝贺你了g世界上第三个获得Mathematica金牌的人。加油！我加入Sjoerd-我最诚挚的祝贺！当之无愧，期待已久。欢迎加入俱乐部：）@Sjoerd th