问连接Python中的每个函数调用
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Stack Overflow用户

提问于 2019-11-28 04:14:52

回答 1查看 3.9K关注 0票数 9

我有一个大型的代码库，它由数千个函数组成。

我希望在每个函数调用之前和之后，在函数启动和结束时启用代码执行。

有没有一种不需要重新编译Python或向每个函数添加代码的方法？我的代码中的每个函数调用都有挂钩的方法吗？

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Stack Overflow用户

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发布于 2019-11-28 04:25:08

是的，您可以使用sys.settrace()或sys.setprofile()函数注册回调，并处理'call'和'return'事件。但是，这会大大降低代码的速度。调用一个函数有开销，为每个函数调用添加另一个函数调用会增加更多的开销。

默认情况下，sys.settrace()钩子只对调用进行调用(其中调用指示正在输入的新范围，包括类主体和列表、dict和set理解以及生成器表达式)，但您也可以为刚刚输入的作用域返回要调用的跟踪函数。如果您只对调用感兴趣，那么只需从跟踪函数返回None。请注意，这使您可以选择收集更多信息的范围。sys.settrace()只报告Python代码，而不是内置调用或编译扩展中定义的调用。

sys.setprofile()钩子用于调用Python、builtins和已编译的扩展对象，每当调用返回或引发异常时，也会调用相同的回调。不幸的是，无法区分返回None的Python函数还是引发异常的Python函数。

在这两种情况下，您都会得到当前的框架，以及事件名称和arg，通常设置为None，但对于某些事件，则设置为更具体的内容：

def call_tracer(frame, event, arg):
    # called for every new scope, event = 'call', arg = None
    # frame is a frame object, not a function!
    print(f"Entering: {frame.f_code.co_name}")
    return None

sys.settrace(call_tracer)

当使用sys.settrace()返回函数对象而不是None时，可以跟踪框架内的其他事件，这是“本地”跟踪函数。您可以为此重用相同的函数对象。这会使事情更慢，因为现在您正在为每一行源代码调用一个函数。然后对'line'、'exception'和'return'事件调用本地跟踪函数，但是可以通过设置frame.f_trace_lines = False (需要Python3.7或更高版本)来禁用逐行事件。

下面是这两个挂钩的简短演示(假设使用Python3.7或更高版本)；它忽略了异常事件选项：

import sys

# demo functions, making calls and returning things

def foo(bar, baz):
    return bar(baz)

def spam(name):
    print(f"Hello, {name}")
    return [42 * i for i in range(17)]

# trace functions, one only call events, another combining calls and returns

def call_tracer(frame, event, arg):
    # called for every new scope, event = 'call', arg = None
    # frame is a frame object, not a function!
    print(f"Entering: {frame.f_code.co_name}")
    return None

def call_and_return_tracer(frame, event, arg):
    if event == 'call':
        print(f"Entering: {frame.f_code.co_name}")
        # for this new frame, only trace exceptions and returns
        frame.f_trace_lines = False
        return call_and_return_tracer
    elif event == 'c_call':
        print(f"Entering: {arg.__name__}")
    elif event == 'return':
        print(f"Returning: {arg!r}")
    elif event == 'c_return':
        print(f"Returning from: {arg.__name__}")

if __name__ == '__main__':
    sys.settrace(call_tracer)
    foo(spam, "world")
    print()

    sys.settrace(call_and_return_tracer)
    foo(spam, "universe")
    print()
    sys.settrace(None)

    sys.setprofile(call_and_return_tracer)
    foo(spam, "profile")

运行此输出：

Entering: foo
Entering: spam
Hello, world
Entering: <listcomp>

Entering: foo
Entering: spam
Hello, universe
Entering: <listcomp>
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]

Entering: foo
Entering: spam
Entering: print
Hello, profile
Returning from: print
Entering: <listcomp>
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]
Returning: [0, 42, 84, 126, 168, 210, 252, 294, 336, 378, 420, 462, 504, 546, 588, 630, 672]
Returning: None

如果可能的话，只在要跟踪的函数中添加修饰器，这样就可以限制开销。如果您准备编写一些代码来进行更改，甚至可以将其自动化；使用模块，您可以将代码解析为可以转换的对象树，包括添加@decorator语法。这并不是那么简单，但如果您的代码库很大的话，这是非常值得的。有关如何做到这一点的更多深入文档，请参见绿树蛇项目。

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原文链接：

https://stackoverflow.com/questions/59088671

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