Инструкция по выполнению кода на Python: от простых скриптов до продвинутых сценариев

Запуск с профилированием (cProfile)

Для анализа производительности используется модуль cProfile. Запуск скрипта с профилированием:

python -m cProfile my_script.py

Пример простого скрипта для профилирования:

# slow.py
def slow_function():
    total = 0
    for i in range(10**6):
        total += i
    return total

if __name__ == "__main__":
    print(slow_function())

$ python -m cProfile slow.py
499999500000
         4 function calls in 0.089 seconds

   Ordered by: standard name

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000    0.089    0.089 ex_c:1(<module>)
        1    0.089    0.089    0.089    0.089 slow.py:2(slow_function)
        1    0.000    0.000    0.089    0.089 {built-in method builtins.exec}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {built-in method builtins.print}

Результат показывает время выполнения каждой функции. Полезно для поиска узких мест.

Запуск с отладчиком (pdb)

Отладчик pdb позволяет пошагово выполнять код, устанавливать точки останова и инспектировать переменные. Запуск с pdb:

python -m pdb debug_script.py

Пример скрипта с ошибкой:

# buggy.py
def divide(a, b):
    return a / b

x = 10
y = 0
print(divide(x, y))

Команды в отладчике: break (установить точку), continue (продолжить), print (вывести значение).

$ python -m pdb buggy.py
> /home/user/buggy.py(2)<module>()
-> def divide(a, b):
(Pdb) break 8
Breakpoint 1 at /home/user/buggy.py:8
(Pdb) continue
> /home/user/buggy.py(8)<module>()
-> print(divide(x, y))
(Pdb) print(x)
10
(Pdb) print(y)
0
(Pdb) step
--Call--
> /home/user/buggy.py(2)divide()
-> def divide(a, b):
(Pdb) return
ZeroDivisionError: division by zero
> /home/user/buggy.py(2)divide()
-> def divide(a, b):
(Pdb) quit

Это помогает локализовать ошибки на этапе выполнения.

Фоновый запуск скрипта с перенаправлением вывода

Для длительных задач используется запуск в фоне с записью вывода в файл. Команда:

nohup python long_task.py > output.log 2>&1 &

Объяснение:

• nohup - игнорирует сигнал SIGHUP (не завершает скрипт после выхода из терминала).
• > output.log - перенаправляет стандартный вывод в файл.
• 2>&1 - перенаправляет ошибки туда же.
• & - переводит процесс в фон.

Пример программы, которая имитирует долгую работу:

# long_task.py
import time
for i in range(10):
    print(f"Работаем... {i}")
    time.sleep(1)
print("Готово")

После запуска можно проверить процесс командой ps aux | grep python, а после завершения - просмотреть output.log.

Запуск Python скрипта из другого скрипта (subprocess)

Для автоматизации цепочек задач один скрипт может запускать другой через модуль subprocess.

# runner.py
import subprocess
import sys

result = subprocess.run([sys.executable, "worker.py", "arg1", "arg2"], capture_output=True, text=True)
print("stdout:", result.stdout)
print("stderr:", result.stderr)

# worker.py
import sys
print(f"Получены аргументы: {sys.argv[1:]}")

$ python runner.py
stdout: Получены аргументы: ['arg1', 'arg2']
stderr:

Этот подход используется для параллельного выполнения, создания конвейеров или интеграции разных проектов.

Запуск модуля с использованием __main__.py

Если в пакете есть файл __main__.py, его можно запустить через python -m package. Пример структуры:

mypackage/
    __init__.py
    __main__.py
    core.py

# __main__.py
from .core import run
run()

# core.py
def run():
    print("Пакет запущен как программа")

$ python -m mypackage
Пакет запущен как программа

Это часто используется для утилит, поставляемых в виде пакетов. Позволяет единообразно запускать пакет независимо от текущей директории.