Produire une trace d'exécution

Lorsqu'on a un morceau de code, on peut souhaiter savoir dans quel ordre les instructions sont exécutées.

Principe

On veut accomplir 2 éléments principaux :

Indiquer quelles lignes de code s'exécutent dans quel ordre.
Indiquer les effets de chaque ligne de code.
Indiquer la pile d'appels (si on a des fonctions).

Exemple simple
Avec boucle
Avec fonction
Valider une trace

Code

Si on a le code suivant :

a = 3 + 4
b = a * 2
print(f'salut {b}')

Trace

On aura la trace suivante :

ligne exécutée	effet
a = 3 + 4	a: 7
b = a * 2	a: 7, b: 14
print(f'salut {b}')	a: 7, b: 14 affiche "salut 14"

Dans le cas d'une séquence d'instructions, on peut voir que les instructions sont exécutées dans l'ordre de lecture du code. Simple!

Code

Si on a le code suivant :

i = 0
while i < 2:
    print(f'i vaut {i}')
    i = i + 1

Trace

On aura la trace suivante :

ligne exécutée	effet
i = 0	i vaut 0
while i < 2:	i: 0 → condition vraie
print(...)	i: 0 affiche "i vaut 0"
i = i + 1	i devient 1
while i < 2:	i: 1 → condition vraie
print(...)	i: 1 affiche "i vaut 1"
i = i + 1	i devient 2
while i < 2:	i: 2 → condition fausse

On voit que :

On indique seulement les lignes qui s'exécutent en vrai.
Certaines lignes s'exécutent plusieurs fois, c'est le principe de la boucle!
On appelle ce cheminement le flot de contrôle.

Code

Si on a le code suivant :

def carre(n):
    return n * n

def somme_carres(x, y):
    return carre(x) + carre(y)

def affiche_resultat():
    a = 2
    b = 3
    total = somme_carres(a, b)
    print(f'La somme des carrés est : {total}')

affiche_resultat()

Trace

On indique aussi la pile d'appels, c'est-à-dire les fonctions en cours d'exécution (3e colonne).

Ce genre de code fait souvent appel à plusieurs appels de fonctions imbriqués.

On peut donc visualiser la pile d'appels comme un empilement temporaire : chaque appel s’ajoute en haut de la pile, et disparaît dès qu’il est terminé.

ligne exécutée	effet	pile d'appels
affiche_resultat()	appelle affiche_resultat()	__main__
a = 2	a: 2	affiche_resultat __main__
b = 3	a: 2, b: 3	affiche_resultat __main__
total = somme_carres(a, b)	a: 2, b: 3 appelle somme_carres avec 2→x, 3→y	affiche_resultat __main__
return carre(x) + carre(y)	x: 2, y: 3 appelle carre avec 2→n	somme_carres affiche_resultat __main__
return n * n	n: 2 retourne 4	carre somme_carres affiche_resultat __main__
return carre(x) + carre(y)	x: 2, y: 3 appelle carre avec 3→n	somme_carres affiche_resultat __main__
return n * n	n: 3 retourne 9	carre somme_carres affiche_resultat __main__
return carre(x) + carre(y)	retourne 13	somme_carres affiche_resultat __main__
print(...)	affiche "La somme des carrés est : 13"	affiche_resultat __main__

Principe​

Code​

Trace​

Code​

Trace​

Code​

Trace​

Principe

Code

Trace

Code

Trace

Code

Trace