1. 介绍
随着Python语言的不断发展，很多开发者已经开始使用Pycharm进行集成开发环境的构建。Pycharm具有许多有用的功能，其中最有用的就是Python调试器。
如果你对Python编程感兴趣，那么使用Pycharm的Python调试器将对你的编程技能提升非常有帮助。在这篇文章中，我们将学习使用Pycharm进行Python调试的技巧和知识。
2. 正文
2.1 Pycharm Python调试器的基础知识
Pycharm的Python调试器允许你检测代码的错误和缺陷，以帮助你解决各种问题。Python调试器为开发者提供了非常强大的工具，包括运行代码的过程中停止代码，查看代码的运行状态和变量值，查看函数调用栈，以及调试复杂的运算表达式等。
def fibonacci(n):
if n<=1:
return n
else:
return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
print(fibonacci(10))
print(fibonacci(15))
print(fibonacci(20))
当你在运行上面的代码时，你可能会询问，函数`fibonacci()`在计算什么？每一次调用递归，它都在计算什么？可以使用Pycharm的Python调试器来检测它。
2.2 在Pycharm中设置断点
要开始使用Pycharm调试器，你需要设置一个断点。你可以把断点设置在你想要的任何地方，例如，在想要检查的代码行上面。
对于上面的代码`fibonacci()`，你可以设置一个断点，例如设置在第4行：
def fibonacci(n):
if n<=1:
return n # 第4行：设置断点
else:
return fibonacci(n-1) + fibonacci(n-2)
print(fibonacci(10))
print(fibonacci(15))
print(fibonacci(20))
2.3 在Pycharm中启动调试
设置好断点后，可以使用调试模式下开始执行Python程序。在Pycharm的菜单栏中，选择【Run】->【Debug】来启动调试。
在这里，你可以看到程序在`fibonacci()`函数的第4行已经停止了。Pycharm提供了许多调试工具，比如打开【Variables】窗口，可以看到程序运行过程中变量的值，以及函数调用栈等信息。
2.4 调试复杂的算法
对于复杂的算法，例如查找素数的算法，你可以使用Pycharm调试工具来检查代码运行的过程，以及代码中间值的结果。
def is_prime(n):
if n == 1:
return False
for i in range(2, int(n ** 0.5) + 1):
if n % i == 0:
return False
return True
max = 100
for n in range(2, max):
if is_prime(n):
print(n)
在这里，你可以检查每一个变量在函数运行过程中的值，以及找出代码中隐藏的错误。
2.5 在Pycharm中设置单元测试
除了使用调试器来调试你的Python代码，你还可以使用单元测试来检测代码错误和缺陷。Pycharm支持多种编写单元测试的方式，例如在命令行就能编写的unittest框架、Pytest和Nosetest等。
要开始编写单元测试，首先，你需要创建一个Pycharm测试文件夹。可以通过在项目文件夹调用右键菜单，创建一个Python包来生成测试文件。
在这里，你可以编写并执行各种测试，以确保你的代码质量和逻辑性。在进行单元测试时，可以使用Pycharm中的自动化测试工具，以方便之后的可重复测试。
2.6 Pycharm调试技巧
Pycharm的调试器不仅提供了强大的调试工具，还有许多调试技巧。
- 在【View】->【Tool Windows】 ->【Debug】中开启Debug窗口。Debug窗口是Pycharm的调试器特有的工具，可以使你更细致地查看代码的运行。可以调用变量、打印调用栈以及设置断点。
- 在代码中点击左侧的圆点可以为该行设置断点。
- 在调试过程中时，可以使用以下快捷键：
- F8：单步执行
- F7：一步步进入函数
- Shift+F7：强制“步入”当前代码行。
- Shift+F8：不进入当前函数体内，直接进入当前函数的下一行
- Alt+Shift+F8：计算选择表达式
- 调试过程中，可以使用Pycharm工具栏中的工具来查看变量的值和内存使用情况等。
3. 小标题
3.1 设置断点
设置断点是调试的第一步。可以打开调试控制台，在行号位置点击，设置断点。也可以使用鼠标选中需要断点的行，按下快捷键 Ctrl+F8 实现快捷断点。
3.2 监视变量
监视变量帮助我们在程序运行时查看变量的值。可以单击要检查的变量行，右击菜单选择“Add to Watches”把变量加入监视，在可添加一个表达式变量。
3.3 断点控制操作
使用快捷键可以对断点进行控制：
- F8 跳过断点；
- F7 进入函数；
- Shift+F7：智能步入；
- Shift+F8：跳出方法；
4. 代码示例
下面是一个Pycharm实现二元组计数的示例：
from collections import defaultdict
def snow_array(arr: list, K: int) -> int:
cnt = defaultdict(int)
ans = 0
presum = 0
for num in arr:
presum += num
mod = presum % K
ans += cnt[mod]
if mod == 0:
ans += 1
cnt[mod] += 1
return ans
if __name__ == '__main__':
arr = [1, 2, 3, 4, 1, 6]
k = 100
print(snow_array(arr, k))
5. 结论
在本文中，我们学习了使用Pycharm进行Python调试的基础知识和高级技巧。Python调试器为开发人员提供了一个强大的工具，可以检测代码中的错误和缺陷，并找出隐藏的缺陷。此外，我们还介绍了单元测试的概念和如何使用它来测试Python代码。
在日常的开发过程中，熟练掌握Pycharm的Python调试器能够大大提高调试程序的效率和准确性，使你的程序在Python编程领域中脱颖而出。
