python編程中如何選擇執(zhí)行語句與程序調(diào)試

本篇文章給大家分享的是有關(guān)python編程中如何選擇執(zhí)行語句與程序調(diào)試，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

1、程序需求描述

現(xiàn)在，我們來編寫這樣一段程序：程序運(yùn)行后，首先提示執(zhí)行者輸入姓名，然后提示用戶輸入年齡。如果年齡小于7，輸出“你好，XXX小朋友”（注意：這里XXX是剛剛輸入的姓名）；如果年齡小于等于15歲，輸出“你好，XXX少年”；如果年齡小于18歲，輸出“你好，XXX青少年”；如果年齡小于40歲，輸出“你好，XXX青年”；如果年齡小于60歲，輸出“你好，XXX中年人”；如果年齡大于等于60歲，則輸出“你好，XXX老年人”。
我們分析以上程序需求場(chǎng)景：輸入姓名、年齡后，根據(jù)年齡段把不同的文字（小朋友、少年、青少年、青年、中年人、老年人等）拼接到“你好，XXX”之后。
根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)，可以用input()函數(shù)（這種帶有()的語句都叫函數(shù)調(diào)用，這里我們記住這個(gè)“函數(shù)”的說法就可以了，至于什么時(shí)函數(shù)，我們后續(xù)會(huì)詳細(xì)講解）獲取鍵盤輸入，print()函數(shù)時(shí)在屏幕輸出相關(guān)內(nèi)容。

2、if語句

if語句通過一個(gè)邏輯判斷條件是否成立來執(zhí)行某些代碼行。if語句的形式：

if 判斷條件 :
    條件成立時(shí)執(zhí)行的語句寫在這里
else
    條件不成立時(shí)執(zhí)行的語句寫在這里

在if關(guān)鍵字后面是判斷條件，如果判斷條件成立，則執(zhí)行緊跟if之后具有縮進(jìn)格式的代碼，如果條件不成立，則執(zhí)行緊隨else之后的具有縮進(jìn)格式的代碼。如果條件不成立時(shí)不執(zhí)行任何語句，這個(gè)else部分的代碼可以省略。這里的判斷條件可以是數(shù)學(xué)上的是否相等、是否大于、是否小于、是否大于等于、是否小于等于等等比較運(yùn)算。
基本理解了【if】的作用和語法形式后，我們就一步一步地實(shí)現(xiàn)上述的程序需求吧。

3、程序?qū)崿F(xiàn)

根據(jù)1章節(jié)的需求場(chǎng)景描述，我們可以采用if語句來判斷條件是否成立，以選擇執(zhí)行不同的語句，這些語句可以向屏幕輸出不同的內(nèi)容。新建文件“nameandage.py”（VSCode中新建文件過程詳見《二、編程相關(guān)重要的基本概念》），然后在文件中輸入以下內(nèi)容：

#提示，等待輸入姓名，輸入后存入名叫name的盒子（變量）中
name = input("請(qǐng)輸入姓名：")
#提示，等待輸入年齡，輸入后存入名叫age的盒子（變量）中
age = input("請(qǐng)輸入年齡：")
#將字符串的年齡轉(zhuǎn)換為數(shù)字的年齡后，保存到變量age中
age = int(age)

if age < 7 :
    #年齡小于7，執(zhí)行輸出語句，注意需要縮進(jìn)
    print("你好，", name, "小朋友！")

我們可以點(diǎn)擊組合鍵【Ctrl+F5】，執(zhí)行程序，然后在編輯器下部的區(qū)域輸入姓名【海綿寶寶】，年齡輸入【3】，程序執(zhí)行后，變量name中保存的值時(shí)字符串【海綿寶寶】，變量age的值時(shí)數(shù)字【3】。由于【age < 7】（變量age的值是3，3小于7，條件成立）的條件成立，會(huì)執(zhí)行【print("你好，", name, "小朋友！")】語句，因此會(huì)看到程序輸出【你好， 海綿寶寶 小朋友！】。我們可以再次運(yùn)行程序，輸入姓名保持不變，輸入年齡時(shí)輸入【10】，運(yùn)行程序后，由于【age < 7】（age的值是10，10大于7，條件不成立）的條件不成立，因此不會(huì)執(zhí)行【print("你好，", name, "小朋友！")】語句，而且在該行代碼之后沒有任何代碼（這里沒有else部分代碼），程序執(zhí)行【if】判斷后就結(jié)束了，因此我們不會(huì)看到程序有任何輸出。
當(dāng)根據(jù)需求描述，當(dāng)輸入【10】的時(shí)候，實(shí)際應(yīng)該輸出【你好，XXX少年】才符合要求啊。那么應(yīng)該怎么做呢？之前的程序判斷了【age < 7】的情況，那么我們照葫蘆畫瓢，我們判斷另外一種情況：【age < 15】的情況：

#提示，等待輸入姓名，輸入后存入名叫name的盒子（變量）中
name = input("請(qǐng)輸入姓名：")
#提示，等待輸入年齡，輸入后存入名叫age的盒子（變量）中
age = input("請(qǐng)輸入年齡：")
#將字符串的年齡轉(zhuǎn)換為數(shù)字的年齡后，保存到變量age中
age = int(age)

if age < 7 :
    #年齡小于7，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "小朋友！")

if age < 15 :
    #年齡小于10，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "少年")

注意：【if ...... :】語句后面的代碼需要縮進(jìn)，我們?cè)诤罄m(xù)的學(xué)習(xí)中再來講解這個(gè)代碼縮進(jìn)的意義。
再次運(yùn)行程序，當(dāng)我們輸入年齡【10】，那么【age < 7】條件不成立，不會(huì)執(zhí)行【print("你好，", name, "小朋友！")】（注意：#開頭的行為注釋行，注釋行是不會(huì)被執(zhí)行的），【age < 15】條件成立，因此會(huì)執(zhí)行【print("你好，", name, "少年")】，最后我們看到程序的輸出符合我們前面對(duì)程序的需求描述。
于是，我們根據(jù)需求描述，最終我們的程序代碼如下：

#提示，等待輸入姓名，輸入后存入名叫name的盒子（變量）中
name = input("請(qǐng)輸入姓名：")
#提示，等待輸入年齡，輸入后存入名叫age的盒子（變量）中
age = input("請(qǐng)輸入年齡：")
#將字符串的年齡轉(zhuǎn)換為數(shù)字的年齡后，保存到變量age中
age = int(age)

if age < 7 :
    #年齡小于7，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "小朋友！")
if age < 15 :
    #年齡小于10，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "少年")
if age < 18 :
    #年齡小于18，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "青少年")
if age < 40 :
    #年齡小于40，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "青年")
if age < 60 :
    #年齡小于60，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "中年人")
if age >= 60 :
    #年齡大于等于60，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "老年人")

根據(jù)前面的需求場(chǎng)景描述，我們多次點(diǎn)擊【Ctrl+F5】組合鍵，多次運(yùn)行程序，每次都輸入不同的年齡來檢驗(yàn)我們的程序是否正確。

4、調(diào)試程序

代碼編寫完成了，我們把鼠標(biāo)移動(dòng)到VSCode程序編輯器代碼【age = int(age)】所在行的行號(hào)前，在鼠標(biāo)左側(cè)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)暗紅色的小圓點(diǎn)，將鼠標(biāo)繼續(xù)向左側(cè)移動(dòng)，點(diǎn)擊暗紅色小圓點(diǎn)，這時(shí)暗紅色小圓點(diǎn)會(huì)變成高亮的紅色圓點(diǎn)，說明我們?cè)诔绦驅(qū)?yīng)代碼和添加了斷點(diǎn)。這個(gè)斷點(diǎn)的作用就是我們?cè)趫?zhí)行程序時(shí)，如果執(zhí)行到有斷點(diǎn)的行，程序會(huì)在斷點(diǎn)行處暫停，然后我們可以一步一步、一行一行地執(zhí)行程序，通過觀察程序的執(zhí)行情況，以便我們判斷程序是否根據(jù)我們期望的那樣子執(zhí)行。通過點(diǎn)擊【F5】（或者點(diǎn)擊主菜單Run--->Start Debugging菜單項(xiàng)啟動(dòng)程序調(diào)試），然后在【選擇調(diào)試配置】對(duì)話框中選擇【Python 文件 調(diào)試打開的Python文件】項(xiàng)，如下圖所示：

然后在編輯器底部程序運(yùn)行窗口輸入姓名【海綿寶寶】、年齡【25】后，VSCode編輯器會(huì)在斷點(diǎn)所在行暫停，如下圖所示：

暫停的程序行是即將被執(zhí)行、但還沒有執(zhí)行的代碼行，暫停行的背景與其他行的背景有所不同。點(diǎn)擊左側(cè)的三角和蟲子的圖標(biāo)，可以打開或關(guān)閉程序變量監(jiān)視器，如下圖所示：

我們可以看到，當(dāng)程序暫停時(shí)，有兩個(gè)變量age和name，變量值分別時(shí)字符串的【25】和字符串【海綿寶寶】，這個(gè)正好是我們剛剛輸入的內(nèi)容。點(diǎn)擊【F10】鍵或鼠標(biāo)點(diǎn)擊文本編輯器頂部調(diào)試工具條中的【】圖標(biāo)，代碼行【age = int(age)】被執(zhí)行，執(zhí)行后，我們可以看到變量age中的值變成了數(shù)字25（值的前后沒有了一對(duì)'）。之后之后程序?qū)⒃诖a行【if age < 7 :】處暫停（該行代碼即將被執(zhí)行但還沒有執(zhí)行），由于該行條件不成立，程序?qū)⑻^代碼行【print("你好，", name, "小朋友！")】，再次點(diǎn)擊【F10】按鈕后，程序?qū)⒃凇緄f age < 15 :】行暫停，多次點(diǎn)擊【F10】后，在代碼行【if age < 40 :】處暫停，由于該條件成立，因此點(diǎn)擊【F10】后，程序?qū)⒃诖a行【print("你好，", name, "青年")】處暫停，再次點(diǎn)擊【F10】鍵，編輯器底部的控制臺(tái)窗口將輸出【你好， 海綿寶寶 青年】的字符串。之后程序暫停在代碼行【if age < 60 :】處，多次點(diǎn)擊【F10】后，程序運(yùn)行結(jié)束。
通過點(diǎn)擊但不執(zhí)行按鈕，跟蹤代碼執(zhí)行過程，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題：一旦【if age < 7 :】條件成立后，后續(xù)的條件就肯定不再不再成立了，當(dāng)然也就無需再去判斷了，如果還進(jìn)行判斷，除了浪費(fèi)時(shí)間、占用計(jì)算機(jī)資源外，沒有任何意義，因此我們采用另外一中方式優(yōu)化以下這個(gè)程序。
強(qiáng)烈建議同學(xué)們每次運(yùn)行程序的時(shí)候，都是通過添加斷點(diǎn)，然后點(diǎn)擊【單步執(zhí)行按鈕】或者【F10】完成程序的跟蹤執(zhí)行，以便加速對(duì)程序執(zhí)行的過程的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

5、if-elif語句

既然條件一旦成立，后續(xù)條件判斷就無需再次判斷，那么我們可以采用if-elif語句進(jìn)行優(yōu)化。基本的if-elif語句如下：

if 條件1 :
    條件1成立時(shí)執(zhí)行的語句
elif 條件2 :
    條件2成立時(shí)執(zhí)行的語句
elif 條件3 :
    條件2成立時(shí)執(zhí)行的語句
else
    以上條件都不成立時(shí)執(zhí)行的語句

根據(jù)以上if-elif語句的執(zhí)行規(guī)則描述，我們可以將程序優(yōu)化如下：

#提示，等待輸入姓名，輸入后存入名叫name的盒子（變量）中
name = input("請(qǐng)輸入姓名：")
#提示，等待輸入年齡，輸入后存入名叫age的盒子（變量）中
age = input("請(qǐng)輸入年齡：")
#將字符串的年齡轉(zhuǎn)換為數(shù)字的年齡后，保存到變量age中
age = int(age)

if age < 7 :
    #年齡小于7，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "小朋友！")
elif age < 15 :
    #年齡小于10，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "少年")
elif age < 18 :
    #年齡小于18，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "青少年")
elif age < 40 :
    #年齡小于40，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "青年")
elif age < 60 :
    #年齡小于60，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "中年人")
else :
    #年齡大于等于60，執(zhí)行輸出語句
    print("你好，", name, "老年人")

我們?cè)俅卧诖a行【age = int(age)】前添加斷點(diǎn)，點(diǎn)擊【F5】鍵啟動(dòng)程序調(diào)試，輸入【齊天大圣】和【16】，然后點(diǎn)擊【F10】鍵一步步執(zhí)行。我們發(fā)現(xiàn)在經(jīng)歷【age < 7】、【age < 15】和【age < 18】后，由于【age < 18】條件成立，打印出了“XXX青少年”的信息，而后續(xù)的【age < 40】和其他判斷均未被執(zhí)行。

通過以上練習(xí)，我們完成了if語句以及通過單步執(zhí)行語句，跟蹤程序運(yùn)行的過程。而跟蹤程序運(yùn)行的方法時(shí)我們?cè)谡麄€(gè)編程過程中非常重要的排除問題的重要手段，當(dāng)程序沒有按照我們?cè)O(shè)計(jì)的過程運(yùn)行時(shí)，我們可以跟蹤程序代碼的執(zhí)行過程。
強(qiáng)烈建議同學(xué)們每次運(yùn)行程序的時(shí)候，都是通過添加斷點(diǎn)，然后點(diǎn)擊【單步執(zhí)行按鈕】或者【F10】完成程序的跟蹤執(zhí)行，以便加速對(duì)程序執(zhí)行的過程的理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

以上就是python編程中如何選擇執(zhí)行語句與程序調(diào)試，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見到或用到的。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。