在 Windows 上的 VSCode 中调试 Python C/C++ 扩展

Question

问题总结

我正在为 Python 开发一个自我 C 扩展，以提高特定代码段的性能。我想调试这个扩展，但到目前为止我还没有成功。我关注了几个链接，例如this from Nadiah 或this from Bark，但我总是遇到同样的问题：我无法在 C 代码的任何断点处停止。

我尝试过的方法

这个想法是将 Python 作为主进程运行，并将编译后的 C 代码附加到这个主进程。下面我留下一个minimal reproducible example：

Python 文件

import os
import greet

pid = os.getpid()

test=2.2

greet.greet('World')

print("hi")

如您所见，我什至检索了进程ID，以便在附加C代码时在vscode中选择该ID，如下所示：

C 代码

#include <Python.h>

static PyObject *
greet_name(PyObject *self, PyObject *args)
{
    const char *name;

    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &name))
    {
        return NULL;
    }
    
    printf("Helllo %s!\n", name);

    Py_RETURN_NONE;
}

static PyMethodDef GreetMethods[] = {
    {"greet", greet_name, METH_VARARGS, "Greet an entity."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

static struct PyModuleDef greet =
{
    PyModuleDef_HEAD_INIT,
    "greet",     /* name of module */
    "",          /* module documentation, may be NULL */
    -1,          /* size of per-interpreter state of the module, or -1 if the module keeps state in global variables. */
    GreetMethods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_greet(void)
{
    return PyModule_Create(&greet);
}

我通过运行python setup.py install 使用 GCC 8.1 编译 C 代码：

设置文件

import os

from setuptools import setup, Extension

os.environ["CC"] = "g++-8.1.0"

_DEBUG = True
_DEBUG_LEVEL = 0
# extra_compile_args = sysconfig.get_config_var('CFLAGS').split()
extra_compile_args = ["-Wall", "-Wextra"]
if _DEBUG:
    extra_compile_args += ["-g3", "-O0", "-DDEBUG=%s" % _DEBUG_LEVEL, "-UNDEBUG"]
else:
    extra_compile_args += ["-DNDEBUG", "-O3"]

setup(
    name='greet',
    version='1.0',
    description='Python Package with Hello World C Extension',
    ext_modules=[
        Extension(
            'greet',
            sources=['greetmodule.c'],
            py_limited_api=True,
            extra_compile_args=extra_compile_args)
    ],
)

我什至指定O0 选项来包含所有调试符号。

启动 JSON 文件

"configurations": [
    {
        "name": "(gdb) Attach",
        "type": "cppdbg",
        "request": "attach",
        "program": "venv/Scripts/python",
        "processId": "${command:pickProcess}",
        "MIMode": "gdb",
        // "miDebuggerPath": "/path/to/gdb",
        "setupCommands": [
            {
                "description": "Enable pretty-printing for gdb",
                "text": "-enable-pretty-printing",
                "ignoreFailures": true
            }
        ]
    },
    {
        "name": "Python: Current File",
        "type": "python",
        "request": "launch",
        "program": "${file}",
        "console": "integratedTerminal"
    }
]

我遵循的调试步骤

1. 在python文件中添加断点，运行启动配置“Python: Current File”并等待到达断点。
2. 运行“(gdb) Attach”启动配置，选择路径包含“/.vscode/”的python解释器。在这种情况下，在 Windows 中，不会像在 Linux 中那样提示我输入用户密码。
3. 在 C++ 文件中设置断点
4. python 调试器当前在断点处停止。从调试器“(gdb) Attach”切换回另一个调试器“Python: Current File”，然后按 F5（继续）。

在这最后一步中，vscode 应该自动在 python 和 c++ 代码之间的两个调试器之间跳转，但我无法实现这种行为。

我可以单独调试 Python 和 C 程序，但不能一起调试。

Answer 1

在 Windows 上调试 Python C++ 代码时，您应该在您的 launch.json 文件中使用配置“(Windows) Attach”。为了简化将 C++ 调试器附加到 python 调试器的过程，您可以使用 VScode 扩展“Python C++ 调试”。

Nidiah 和 Bark 的两个示例都基于 Linux。

在 Windows 上，您可以将 C/C++ 代码编译为 .dll 文件（带有 DEBUG 信息）并在 python 中使用 ctypes 加载它。

Answer 2

Windows 的限制：

Cygwin 和 MinGW 上的 GDB 不能中断正在运行的进程。要在应用程序运行时设置断点（不在调试器下停止），或暂停正在调试的应用程序，请在应用程序的终端中按Ctrl-C。