使用sys.settrace可以实现哪些有趣的黑科技？

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提问于 2025-04-15 15:46

我很喜欢用 settrace 来修改传给函数的参数，像这样：

import sys

def trace_func(frame,event,arg):
    value = frame.f_locals["a"]
    if value % 2 == 0:
        value += 1
        frame.f_locals["a"] = value

def f(a):
    print a

if __name__ == "__main__":
    sys.settrace(trace_func)
    for i in range(0,5):
        f(i)

这样会打印出：

使用 settrace 你还可以做些什么有趣的事情呢？

代码调试函数参数动态修改

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当然，代码覆盖率是通过跟踪功能来实现的。我们之前没有的一个很酷的功能是分支覆盖率测量，这个功能正在顺利开发中，快要在coverage.py的测试版中发布了。

举个例子，考虑这个函数：

def foo(x):
    if x:
        y = 10
    return y

如果你用这个调用来测试它：

assert foo(1) == 10

那么语句覆盖率会告诉你这个函数的所有行都被执行了。但是，这个函数里有一个简单的问题：用0来调用它会引发一个UnboundLocalError（未绑定的局部变量错误）。

分支测量会告诉你，代码中有一个分支没有被完全执行，因为这个分支的只有一条路径被走过。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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我做了一个叫做 pycallgraph 的模块，它可以通过 sys.settrace() 来生成调用图。

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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我强烈建议不要滥用settrace这个工具。我假设你对这些内容有一定了解，但后面可能会有其他人不太明白。这里有几个原因：

settrace是个很笨重的工具。虽然提问者的例子很简单，但几乎没有办法把它扩展到真正的系统中去使用。
它很神秘。任何人看到你的代码都会完全搞不懂它为什么会这样运行。
它很慢。每执行一行Python代码就调用一次Python函数，这会让你的程序变得非常慢。
通常是没必要的。这里的原始例子可以用其他几种方法实现（比如修改函数、用装饰器包裹函数、通过另一个函数调用等），这些方法都比settrace要好。
很难正确使用。在原始例子中，如果你不是直接调用f，而是调用g再调用f，你的跟踪函数就无法正常工作，因为你从跟踪函数返回了None，所以它只会被调用一次，然后就被遗忘了。
它会让其他工具失效。这个程序将无法调试（因为调试器使用settrace），也无法进行跟踪，无法测量代码覆盖率等等。这部分是因为Python的开发者没有考虑周全：他们给了我们settrace，但没有gettrace，所以很难让两个跟踪函数一起工作。

跟踪函数可以用来做一些很酷的黑科技。能够滥用它确实很有趣，但请不要把它用在实际项目中。如果我说得有点严厉，我很抱歉，但在真实代码中这样做会很麻烦。例如，DecoratorTools使用了一个跟踪函数，让这种语法在Python 2.3中可以工作：

# Method decorator example
from peak.util.decorators import decorate

class Demo1(object):
    decorate(classmethod)   # equivalent to @classmethod
    def example(cls):
        print "hello from", cls

这是个不错的黑科技，但不幸的是，任何使用DecoratorTools的代码都无法与coverage.py（或者调试器）一起工作。如果你问我，这样的权衡并不好。我修改了coverage.py，提供了一种模式让它可以与DecoratorTools一起工作，但我真希望我不需要这样做。

甚至标准库中的代码有时也会搞错这些事情。Pyexpat决定和其他扩展模块不同，以Python代码的方式调用跟踪函数。可惜他们做得很糟糕。

</rant>

回答于 2025-04-15 由 Python大师

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