Maxima имеет отладчик исходного кода. Пользователь может определить в функции точку останова и и продолжить выполнение с этой точки строка за строкой. При этом возможно анализировать стек вызовов и переменные, имеющие значение на данном уровне.
Команда :help, или просто :h, выводит список команд отладчика.
(Команды могут быть сокращены, если сокращение однозначно.
Если оно неоднозначно, то будет выведен список альтернатив.)
В отладчике пользователь может также использовать обычные команды Maxima
для исследования, определения и манипулирования переменными и выражениями.
Точка останова задается командой :br в командной строке Maxima.
В отладчике, пользователь может продвигаться по одной строке
за раз с помощью команды :n (“next”).
Команда :bt (“backtrace”) выводит список кадров стека.
Команда :r (“resume”) завершает отладчик и продолжает
выполнение программы. Данные команды проиллюстрированы в следующем примере.
(%i1) load ("/tmp/foobar.mac");
(%o1) /tmp/foobar.mac
(%i2) :br foo
Turning on debugging debugmode(true)
Bkpt 0 for foo (in /tmp/foobar.mac line 1)
(%i2) bar (2,3);
Bkpt 0:(foobar.mac 1)
/tmp/foobar.mac:1::
(dbm:1) :bt <-- :bt выводим обратную трассировку вызовов
#0: foo(y=5)(foobar.mac line 1)
#1: bar(x=2,y=3)(foobar.mac line 9)
(dbm:1) :n <-- :n продвигаем выполнение на одну строку
(foobar.mac 2)
/tmp/foobar.mac:2::
(dbm:1) :n <-- :n продвигаем выполнение на одну строку
(foobar.mac 3)
/tmp/foobar.mac:3::
(dbm:1) u; <-- Исследуем знасение переменной u
28
(dbm:1) u: 33; <-- Устанавливаем значение u равным 33
33
(dbm:1) :r <-- :r to возобновляем выполнение программы
(%o2) 1094
Содержимое файла /tmp/foobar.mac:
foo(y) := block ([u:y^2], u: u+3, u: u^2, u); bar(x,y) := ( x: x+2, y: y+2, x: foo(y), x+y);
Использование Отладчика в Редакторе Emacs
Если пользователь выполняет программу в командном окне отладчика (dbl) редактора GNU emacs или в графической оболочке Xmaxima, то при достижении точки останова в другой части окна будет показан участок исходного кода с текущей строкой, выделенной либо красным цветом, либо маленькой стрелкой. Пользователь может продолжить выполнение программы построчно, нажимая M-n (Alt-n).
Для использования в Emacs отладчика dbl требуется файл dbl.el,
расположенный в директории elisp.
Убедитесь, что файлы elisp установлены или добавьте директорию elisp программы Maxima
к пути: например, добавте следующие строки к файлу .emacs или файлу site-init.el
(setq load-path (cons "/usr/share/maxima/5.9.1/emacs" load-path)) (autoload 'dbl "dbl")
После этого при вводе
M-x dbl
в emacs должно открываться командное окно, в котором можно выполнять программы, например, Maxima, gcl, gdb и т.д. Это командное окно “знает” об отладке исходного кода, который открыт в другом окне редактора.
Пользователь может установить точку останова в определенной строке
кода, нажав на C-x space. При этом производится анализ: в какой функции находится
данная строка и на какой по порядку строке этой функции стоит курсор.
Если курсор расположен, скажем, на строке 2 функции foo, тогда
в командном окно будет введена команда “:br foo 2”, которая
задает точку останова на второй строке функции foo.
Для того, чтобы все это работало необходимо, чтобы в окне файла foobar.mac
был включен режим maxima-mode.el.
Существуют еще дополнительные команды, доступные в таком окне,
такие как вычисление функций Maxima при нажатии Alt-Control-x.
Специальные команды, это ключевые слова, которые не интерпретируются Maxima как обычные выражения.
Специальные команды вводятся в командной строке Maxima или отладчика, но не в точке останова.
Все специальные команды начинаются с двоеточия ’:’.
Например, для вычисления Lisp формы можно ввести :lisp
с последующей формой.
(%i1) :lisp (+ 2 3) 5
Число параметров зависит от конкретной команды. Кроме того,
не обязательно вводить всю команду целиком, достаточно ввести
столько, чтобы сделать команду однозначно определенной среди
всех ключевых слов. Таким образом, для :break достаточно ввести :br.
Специальные команды перечислены ниже:
:break F nЗадает точку останова в функции F на строке номер n от ее начала.
Если F является строкой, тогда он рассматривается как файл и смещение
n отсчитывается от начала этого файла.
Смещение является необязательным. Если оно не указано, то предполагается равным
нулю (первая строка функции или файла).
:btВыводит обратную трассировку кадров стека
:continueПродолжает вычисление
:deleteУдаляет заданную точку останова или все, если ни одна не задана
:disableДеактивирует заданную точку останова или все, если ни одна не задана
:enableАктивирует заданную точку останова или все, если ни одна не задана
:frame nВыводит кадр стека номер n или текущий кадр, если номер не указан
:helpПечатает справку по указанной команде или по всем если ни одна не задана
:infoПечатает информацию об элементе
:lisp some-formВычисляет some-form в качестве Lisp формы
:lisp-quiet some-formВычисляет Lisp форму some-form без вывода результата
:nextКак :step, но :next пропускает вызовы функций
:quitВыход из текущего уровня отладчика без завершение вычислений
:resumeПродолжает вычисление
:stepПродолжает вычисление до достижения новой строки
:topВозвращает на уровень командного приглашения Maxima с любого уровня отладчика без завершения вычислений
Значение по умолчанию: false
Если refcheck равна true, то Maxima печатает сообщение
каждый раз как имеющая значение переменная используется в вычислении
первый раз.
Значение по умолчанию: false
Если setcheck равно списку переменных (возможно с индексом),
то Maxima печатает сообщение всякий раз как переменным, или
переменным с индексом, присваивается значение при помощи
обычного оператора присваивания :, или оператора присваивания
::, или при связывании параметров функций, но не при
определении функций := или макросов ::=.
Сообщение содержит имя переменной и присваиваемое значение.
Переменной setcheck может быть присвоено значение all или true,
что подразумевает все переменные.
Каждое присваивание setcheck устанавливает новый список контролируемых переменных
и все переменные, которые ранее были в списке setcheck, забываются.
Переменные, присваиваемые setcheck должны быть экранированы, иначе
они могут быть вычислены. Например, если переменные x, y и z
уже имеют значения, тогда
setcheck: ['x, 'y, 'z]$
устанавливает контроль присваивания для этих переменных.
Сообщение не выводится, если переменной, включенной в список setcheck,
присваивается значение равное ей самой, например, X: 'X.
Значение по умолчанию: false
Если setcheckbreak равно true,
то Maxima генерирует прерывание всякий раз как переменной
из списка setcheck присваивается новое значение.
Прерывание случается до присваивания нового значения.
В этот момент, переменная setval содержит новое значение переменной.
Таким образом, возможно присвоить переменной другое значение путем
присваивания его переменной setval.
См. также setcheck и setval.
Содержит новое значение, которое будет присвоено переменной, если случается
прерывание, контролируемое setcheckbreak.
Таким образом, возможно присвоить переменной другое значение путем
присваивания его переменной setval.
См. также setcheck и setcheckbreak.
Добавляет функции f_1, ..., f_n к списку функций,
для которых собирается статистика тайминга.
Последовательные вызовы timer(f)$ timer(g)$ сначала добавляют к списку f
а затем g, т.е. список пополняется от одного вызова timer к другому.
timer(all) добавляет все пользовательские функции,
которые определяются глобальной переменной functions,
к списку контролируемых функций.
Без аргументов,
timer возвращает список контролируемых функций.
Maxima сохраняет информацию о времени выполнения контролируемых функций.
Функция timer_info возвращает статистику тайминга, включающую:
среднее время выполнения, число вызовов и полное время выполнения.
Функция untimer удаляет функцию из списка контролируемых функций.
timer не вычисляет свои аргументы.
Команды f(x) := x^2$ g:f$ timer(g)$ не добавят f к списку
тайминг-контроля.
Если действует трассировка trace(f), то timer(f) не работает,
т.к. trace и timer не могут действовать одновременно.
См. также timer_devalue.
Удаляет функции f_1, ..., f_n из списка тайминг-контроля.
Без аргументов, untimer удаляет все функции из списка тайминг-контроля.
После выполнения untimer (f), функция timer_info (f) продолжает
содержать ранее собранную статистику, хотя
timer_info() (без аргументов) не возвращает информацию о
функциях, которые на данный момент не включены в список тайминг-контроля.
Вызов timer (f) обнуляет всю предыдущую статистику и снова
добавляет f к списку тайминг-контроля.
Значение по умолчанию: false
Если timer_devalue равно true, то Maxima вычитает из статистики
контролируемой функции время выполнения других контролируемых функций.
В противном случае, статистика каждой функции включает время,
затраченное на выполнение других функций.
Заметим, что время, затраченное на выполнение неконтролируемых функций,
не вычитается из общего времени.
См. также timer и timer_info.
Для функций f_1, ..., f_n,
возвращает матрицу, содержащую информацию о тайминге каждой из функций.
Без аргументов, timer_info возвращает информацию для всех
контролируемых функций.
Матрица, возвращаемая timer_info, содержит: имя функции,
среднее время вызова функции, число вызовов, общее время
и gctime, что обозначает "время сборки мусора" в Macsyma,
но сейчас это время всегда равно нулю.
Данные, сообщаемые timer_info, могут быть получены другим способом
при помощи функции get:
get(f, 'calls); get(f, 'runtime); get(f, 'gctime);
См. также timer.
Устанавливает трассировку для функций f_1, ..., f_n,
т.е. Maxima будет печатать отладочную информацию при каждом
вызове любой из этих функций.
Последовательные вызовы trace(f)$ trace(g)$ сначала включает трассировку f
а затем трассировку g, т.е. список трассируемых функций
пополняется от одного вызова trace к другому.
trace(all) включает трассировку для всех пользовательских функций,
которые определяются глобальной переменной functions.
Без аргументов,
trace возвращает список всех трассируемых функций.
Функция untrace отменяет трассировку.
См. также trace_options.
Функция trace не вычисляет свои аргументы.
Команды f(x) := x^2$ g:f$ trace(g)$ не добавят f к списку
трассируемых функций.
Если функция переопределяется, то она удаляется из списка трассируемых функций.
Т.е. после timer(f)$ f(x) := x^2$,
функция f трассироваться не будет.
Если действует timer (f), то trace (f) не работает;
т.к. trace и timer не могут действовать одновременно.
Устанавливает опции трассировки для функции f.
Любые предыдущие опции переопределяются.
trace_options (f, ...) не действует если не включена
трассировка trace (f) (либо до, либо после вызова trace_options).
trace_options (f) возвращает все опции в значение "по умолчанию".
Существуют следующие ключевые слова опций трассировки:
noprint
Не печатать сообщения при начале и завершении выполнения функции.
break
Установить точки останова до начала выполнения функции и после ее
завершения. См. break.
lisp_print
Выводить аргументы и возвращаемые значения в виде Lisp объектов.
info
Печатать -> true при входе и выходе из функции.
errorcatch
Перехватывать ошибки с предоставлением опций: сгенерировать ошибку,
вычислить функцию повторно, задать возвращаемое значение.
Опции трассировки могут задаваться двумя способами.
Одно ключевое слово включает соответствующую опцию безусловно.
Заметим, что для включения опции foo не следует указывать foo: true,
кроме того, опции не надо экранировать.
Ключевое слово с предикатом включает опцию условно в зависимости
от значения предиката.
Существуют следующие аргументы предиката [level, direction, function, item],
где level есть уровень рекурсии; direction есть либо enter, либо exit;
function есть имя функции; и item есть список аргументов (при входе)
или возвращаемое значение (при выходе).
Пример применения безусловных опций трассировки:
(%i1) ff(n) := if equal(n, 0) then 1 else n * ff(n - 1)$ (%i2) trace (ff)$ (%i3) trace_options (ff, lisp_print, break)$ (%i4) ff(3);
Ниже, та же функция условной опцией трассировки break:
(%i5) trace_options (ff, break(pp))$
(%i6) pp (level, direction, function, item) := block (print (item),
return (function = 'ff and level = 3 and direction = exit))$
(%i7) ff(6);