numpy C語言源代碼調試（一）

近期學習numpy，希望了解numpy內部實現機制，嘗試調試numpy的源代碼，特別是其中的C語言源碼。

在numpy的官方網站上，有numpy的開發人員手冊：

https://docs.scipy.org/doc/numpy/dev/

通過git下載numpy的源代碼

 

git clone https://github.com/numpy/numpy.git

使用下面的命令之一可以進行測試

python runtests.py -v
python runtests.py -v -s random
python runtests.py -v -t numpy/core/tests/test_nditer.py::test_iter_c_order
python runtests.py --ipython
python runtests.py --python somescript.py
python runtests.py --bench
python runtests.py -g -m full

　　 

使用下面的命令進行編譯

 

python setup.py build_ext -i

　　

調試

首先創建一個用於測試的python文件，例如mytest.py

from numpy import linspace #注意這里寫錯了
x = np.arange(5)
np.empty_like(x)

　運行gdb進行調試　

gdb --args python runtests.py -g --python mytest.py

　　

然后在gdb中設置斷點后運行

(gdb) break array_empty_like (gdb) run

 

numpy的開發人員手冊中完全是春秋筆法，多余的話一句都沒有，非常言簡意賅，但是實際成功進行調試還是很困難的，通過試驗，實現了原始gdb調試以及多種GUI前端的調試方式。

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 以下是具體環境和做法：

 

環境

調試這一類程序，我首選的是Linux，因為各種所需的軟件和運行庫，只要幾條命令就可以了。

用虛擬機安裝Ubuntu 18.04.2 64bit，該版本默認安裝了python 2.7和3.6.7，這里主要使用python 3.6.7，所以文檔里面使用python的地方需要改為python3。

為了方便軟件包的安裝，需要安裝pip3

sudo apt install python3-pip

 

測試

在克隆好的numpy的源代碼目錄中，執行以下命令：

python runtests.py -v

如果命令失敗，可能是缺少一些軟件包，例如cython，使用如下命令進行安裝

sudo apt install cython

 

gdb調試

上述步驟正確之后，可以使用官方提供的方法開始gdb的調試了，但是gdb是一個完全命令行的調試器，使用起來非常費力，我還是習慣於圖形界面的調試器。

 

首先創建一個用於測試的python文件，例如mytest.py，注意官方文檔寫錯了。

import numpy as np
x = np.arange(5)
np.empty_like(x)

　運行gdb進行調試　

gdb --args python runtests.py -g --python mytest.py

 

接下來是幾種gdb圖形界面調試器的使用，待續。