追蹤與偵錯

學習導覽

在這一章中，我們將學習如何使用 Thonny 的追蹤與除錯功能。這些功能能幫助你理解程式執行的每一步，找出並修正程式中的問題。

學習如何進入追蹤模式。
掌握逐步執行程式的方法。
學會檢查變數值及設置中斷點。
理解如何利用除錯工具來修正錯誤。

什麼是追蹤與除錯功能？

Thonny 是一款簡單易用的 Python 編輯器，其內建的追蹤與除錯功能特別適合初學者。以下是它的特色：

可以逐步執行程式，幫助你了解每一行程式碼的作用。
提供即時變數檢視，讓你追蹤變數值的變化。
支援設置中斷點，讓程式執行到特定位置時暫停。

如何使用 Thonny 的追蹤與除錯功能？

1. 啟用追蹤模式

打開 Thonny 並載入你的程式碼。
點擊工具列上的 Debug 按鈕（隱形的烏龜圖示）。
程式將進入逐步執行模式。

2. 使用除錯控制

以下是常用的控制按鈕及其作用：

Step Over: 執行當前行，並跳過函式內部的細節。
Step Into: 進入函式內部，檢查細節。
Step Out: 跳出函式，回到外部程式碼。
Continue: 讓程式執行到下一個中斷點或結束。

3. 檢視變數值

在 Thonny 的右側或底部的 Variables 面板，你可以檢視所有變數的即時值。觀察它們隨程式執行的變化，有助於找出問題所在。

4. 設置中斷點

斷點是一種讓程式暫停的工具，方便你專注於特定程式碼段的執行：

在程式碼行號的左側點擊，添加中斷點。
執行程式時，Thonny 會在中斷點處暫停。

常見問題與解答

問題 1：如何檢查變數值？

在除錯模式中，右側的 Variables 面板會顯示所有變數的即時值。點擊變數名稱可以檢查其詳細內容。

問題 2：中斷點無法生效？

確保程式已在除錯模式中執行，並檢查中斷點是否設置在有效的程式碼行。

問題 3：如何退出除錯模式？

點擊工具列上的Stop 按鈕即可退出除錯模式。

挑戰題目

挑戰 1：檢查變數值

編寫以下程式碼，使用除錯模式檢查變數 total 的值：

def add_numbers(a, b):
    total = a + b
    return total

result = add_numbers(3, 5)
print(result)

挑戰 2：修正錯誤

以下程式碼有一個錯誤，使用 Thonny 的除錯功能找出並修正它：

def divide_numbers(a, b):
    result = a / b
    return result

print(divide_numbers(5, 0))  # 錯誤：除以零

挑戰 3：數字累加問題

以下程式碼試圖計算數列的總和，但程式中有些邏輯錯誤，導致結果不正確。

請使用 中斷點 和 變數觀察功能，找出並修正這些錯誤。

def calculate_sum(numbers):
	total = 0
	for i in range(len(numbers)):
		total += numbers[i]  # 累加數列元素

		# 錯誤：嘗試存取不存在的索引
		if i > len(numbers):
			print("發生錯誤：索引超出範圍！")

	return total

# 測試數列
numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
result = calculate_sum(numbers)

print(f"數列總和：{result}")

任務目標

設置斷點：在 for 迴圈內的 total += numbers[i] 行設置斷點，觀察變數 total 的變化。
變數監控：檢查 numbers[i] 和 total 在每次迭代中的值。
追蹤執行流程：使用單步執行功能，確保程式執行邏輯正確。
修正程式錯誤：
- 移除不必要的條件檢查 if i > len(numbers)。
- 確保程式正確計算數列的總和。

提示

觀察條件 if i > len(numbers) 是否有意義。
確保程式邏輯只在有效索引範圍內運行。

結語

透過本章的學習，你應該已經了解如何使用 Thonny 的追蹤與除錯功能。這些技巧將大幅提升你發現和解決程式問題的能力。試著多練習，成為一名更出色的 Python 程式設計師！