🕵️‍♂️ 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 :

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

Exemple simple

Code

Si on a le code suivant :

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

Trace

On aura la trace suivante :

# ligne	a	b	affichage
1	7
2	7	14
3	7	14	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!

Avec boucle

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	i	affichage
1	0
3	0	i vaut 0
4	1
3	1	i vaut 1
4	2

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.

Avec fonction

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	a	b	x	y	n	total	affichage	pile d'appels	fonction appelée	valeur retournée
13								__main__	affiche_resultat()
8	2							affiche_resultat __main__
9	2	3						affiche_resultat __main__
10	2	3						affiche_resultat __main__	somme_carres(2, 3)
5			2	3				somme_carres affiche_resultat __main__	carre(2)
2					2			carre somme_carres affiche_resultat __main__		4
5			2	3				somme_carres affiche_resultat __main__	carre(3)
2					3			carre somme_carres affiche_resultat __main__		9
5			2	3				somme_carres affiche_resultat __main__		13
10	2	3				13		affiche_resultat __main__
11	2	3				13	La somme des carrés est : 13	affiche_resultat __main__

Valider une trace

Afin de valider une trace :

1. Placer un point d'arrêt sur la première ligne qui s'exécute.
2. Lancer l'exécution en mode débogage.
3. Sauter de ligne en ligne pour voir si la trace est correcte.

Si on se rend à la fin de l'exécution et que toutes tes valeurs étaient bonnes, on a bien compris ce que fait le code.