Programmieren für Ingenieure

Um die genaue Funktionsweise deines Programmes zu untersuchen kannst du dir anschauen wie die Ausführung deines Codes Zeile für Zeile aussieht.

In VS Code hast du die Wahl zwischen einigen vorgefertigten Konfigurationen, die du zum Debuggen nutzen kannst.
Du kannst eine auswählen indem du im Debugging Abschnitt auf „create a launch.json file“ klickst und dann in der Liste auf der rechten Seite „Python File“ auswählst.
Mit dieser Konfiguration wird automatisch immer die aktuell aktive Python Datei gedebuggt.

Im Explorer kannst du jetzt sehen, dass in deinem Projekt Ordner ein neuer .vscode Unterordner angelegt wurde in dem die launch.json Datei mit allen Informationen über deine gewählten Debugging Einstellungen angelegt wurde.

In der Debugging.py Datei habe ich dir bereits ein kleines Beispiel vorbereitet, an dem du die grundlegenden Funktionalitäten testen kannst.
Um die Datei zu öffnen, kannst du sie einfach in den Ordner deines Projektes kopieren und dann im Explorer Abschnitt auswählen.

Um nun festzulegen, an welcher Stelle du die Code Ausführung unterbrechen möchtest, um von dort an Schritt für Schritt zu schauen was dein Programm macht, kannst du in deinem Code Haltepunkte setzen.
Diese werden meistens Breakpoints genannt und du kannst sie entweder setzen indem du in einer Zeile links neben die Zeilennummer klickst oder indem du die Zeile anklickst und im Menü unter Run – Toggle Breakpoint auswählst oder den Shortcut F9 verwendest.

Im Debugging Abschnitt kannst du nun auch eine Liste aller Breakpoints sehen, die du in deinem Code gesetzt hast.

Das Debugging kannst du anschließend entweder über das grüne Play Symbol im Debugging Abschnitt, oder über das Menü unter Run – Start Debugging, oder am einfachsten mit dem Shortcut F5 starten.

Dein Code wird nun automatisch ausgeführt, bis die Stelle erreicht ist, an der du den Breakpoint gesetzt hast.

An dieser Stelle hast du nun verschiedene Möglichkeiten deinen Code weiter auszuführen.
Du kannst entweder die automatische Ausführung fortsetzen indem du F5 drückst.
Dadurch wird dein Code weiter ausgeführt bis entweder der nächste Breakpoint oder das Ende des Programmes erreicht wird.
Die zweite Möglichkeit – Step Over ist, deinen Code durch Drücken von F10 Zeile für Zeile auszuführen, ohne dabei eventuell aufgerufenen Unterfunktionen zu durchlaufen.
Wenn du auch Unterfunktionen Schrittweise durchlaufen möchtest kannst du Step Into mit dem Shortcut F11 verwenden.

Während du dich an einem Breakpoint befindest, kannst du im „Call Stack“ Fenster sehen in welcher Datei, Funktion und Zeile du aktuell bist und woher die Funktionsaufrufe bis zu diesem Punkt kamen.

Außerdem kannst du den aktuellen Wert von Variablen sehen indem du mit der Maus darüber hoverst.

In dem „Locals“ Fenster kannst du die Namen, Werte und Datentypen aller lokalen Variablen sehen, die an der aktuellen Stelle im Code existieren.

Wenn du den Wert von bestimmten Variablen während der Ausführung verfolgen möchtest, kannst du diese im „Watch“ Fenster beobachten.

Wenn du Fragen hast oder Probleme in dieser Lektion hattest, dann zögere bitte nicht bei Google oder mir nachzufragen.
Wenn du die Grundlegenden Debugging Funktionalitäten verstanden und dich mithilfe des kleinen Übungs Programms ein wenig damit vertraut gemacht hast, wird dir dieses Wissen in Zukunft eine sehr große Hilfe sein, wenn du die Funktionalität deiner Programme testen und eventuelle Fehler ausbessern möchtest.
Und deshalb auch an dieser Stelle, herzlichen Glückwunsch zum nächsten erfolgreichen Schritt und bis gleich in der nächsten Lektion =)