50个关于IPython的奇技淫巧？

Posted 2021-03-09 zhuwjwh

什么是IPython？可能很多人已经在用，却不知道它到底是什么。
根据维基百科的解释：

IPython是一种基于Python的交互式解释器，提供了强大的编辑和交互功能。

IPython拥有：

1. 满足你各种需求的交互式shell
2. 火爆数据科学社区的Jupyter内核（供Jupyter Notebook使用）
3. 对交互式数据可视化和GUI工具的完美支持
4. 简单易用的高性能并行计算工具

IPython中的‘I’即代表交互的意思，所以IPython提供了丰富的工具，能更好地与python进行交互。


大家经常遇到的魔法命令，就是IPython的众多功能之一。


本文梳理IPython的50个用法，供Python爱好者参考。

注：前面说过IPython提供了jupyter内核，所以Jupyter Notebook是一个基于浏览器的IPython shell，支持IPython的所有功能，以下内容均在Jupyter Notebook环境中测试。

1. ?打印IPython简介

在IPython中直接输入?，可以打印出IPython的功能介绍

2. object ?内省功能

在变量后面加上?，可以打印出该变量的详细信息。
例如图中一个列表对象，打印出该对象的类型、长度等信息。

3. object ??内省功能

??和?功能相似，不过??还可以查看函数或模块对象的源代码。

4. history历史命令

在IPython中，执行history或hist命令能够查看历史输入。

5. tab自动补全

IPython支持tab键自动补全。

6. ! shell_command执行shell命令

shell （windows里叫作cmd）表示使用文本与计算机进行交互的方式，在IPython中，shell命令前加上感叹号!（英文输入法）就可以直接执行。
如图使用ping检测百度网址。

7.魔法命令%和%%区别

魔法命令分为两种，一种是line magics，另外一种cell magics。
Line magic是通过在前面加%，表示magic只在本行有效。
Cell magic是通过在前面加%%，表示magic在整个cell单元有效。

8. %run运行脚本

在IPython会话环境中，py文件可以通过%run命令当做Python程序来运行，输入%run 路径+文件名称即可。
如图，e盘中有一py脚本test.py，在IPython中执行。

9.%timeit测量代码运行时间

IPython使用魔法命令%timeit来测量单行代码的运行时间。

10.%%timeit测量代码运行时间

%%timeit用来测量整个单元格代码的运行时间.

11. %pwd显示工作路径

该魔法命令用来显示当前工作目录的路径。

12. %matplotlib inline显示图像

在notebook中绘制图像时，使用%matplotlib inline命令可以将图表直接嵌入到notebook中，方便查看。

13. %conda安装第三方库

%conda install pkgs命令用于在IPython中安装python第三方库。

14. %pylab交互式计算

%pylab 魔法命令可以使numpy和matplotlib中的科学计算功能生效，这些功能被称为基于向量和矩阵的高效操作，交互可视化特性。它能够让我们在控制台进行交互式计算和动态绘图。

15. %quickref查看参考

%quickref用来查看IPython的特定语法和魔法命令参考。

16. %ls显示目录内容

%ls path命令可以用来显示特定目录下的内容。

17. 通配符*

使用通配符*?可以模糊查询方法名及属性。

18. %cd修改目录

%cd命令可以修改当前工作目录。

19. _打印前输出结果

使用一个下划线 _ 获取前一个输出结果，它是个变量，实时更新的。
使用两个下划线 __可以获取倒数第二个输出，使用三个下划线 ___ 获取倒数第三个输出（没有输出的命令行不计入在内，只支持前三个输出结果）。

20. ;抑制输出

在语句后面加上;，不显示输出结果。

21. %debug交互式调试器

%debug命令支持从最新的异常跟踪的底部进入交互式调试器。
在ipdb调试模式下能访问所有的本地变量和整个栈回溯。使用u和d向上和向下访问栈，使用q退出调试器。在调试器中输入?可以查看所有的可用命令列表。

22. %pdb交互式调试器

%pdb同样用于启动交互式调试器，不过支持对所有的异常进行调试。你需要事先启动%pdb命令，之后对每一个异常都会进行调试。

23. %run -d交互式调试器

%run -d用于对脚本进行调试。

24. %pycat语法高亮

%pycat filename用语法高亮显示一个python文件（不用加.py后缀名）。

25. %env环境变量

%env命令用于显示环境变量。

25. %load加载代码

%load命令用于将脚本代码加载到当前cell。

26. %macro定义宏

%macro taskname n1 n2...用来定义宏，并给宏命名，执行指定的代码行。
执行name就是执行n1 n2...这些代码。

27. %notebook导出notebook

%notebook path用于导出当前notebook内容到指定ipynb文件中。

28. %pdef打印构造信息

%pdef命令用来打印类、函数的构造信息。

29. %pdoc打印文档

%pdoc命令用来打印对象的文档字符串。

30. %precision浮点数精度

%precision命令用来设置浮点数精度，可添加具体参数，无参数则默认精度。

31. %xdel删除变量

%xdel命令用于删除变量，并尝试清楚其在IPython中的对象上的一切引用。

32. %who显示变量

%who命令用于显示当前所有变量，你也可以指定显示变量的类型。

33. %who显示变量

%who命令同样用于显示当前变量，但提供的信息更加丰富。

34. %save保存cell

%save path n1 n2..命令用于将指定cell代码保存到指定的py文件中。

35. %reset重置

%reset -f命令用于删除定义的所有变量，如果不指定参数-f，则需要确认后再重置。

36. %rerun执行前代码

%rerun命令用于执行之前的代码，可以指定历史代码行，默认最后一行。

37. %%html渲染HTML

%%HTML命令用于将单元格渲染为HTML输出。

38. %%javascript运行JavaScript

%%javascript命令用于运行含有JavaScript代码的cell。

39. %%latex渲染LaTeX

%%latex命令用于将LaTeX语句渲染为公式，LaTeX是一种基于ΤΕΧ的排版系统。

40. %%markdown渲染markdown

%%markdown命令用于将markdown文本渲染为可视化输出。

41. %%writefile写入文件

%%writefile命令用于将单元格内容写入到指定文件中，文件格式可为txt、py等。

42. %bookmark保存书签

%bookmark命令能够保存常用目录的别名，以便实现快速跳转，书签能够持久化保存。

43. %paste粘贴代码块

当你使用 IPython 解释器时，有件事经常让你头疼，那就是粘贴多行代码块可能会导致不可预料的错误，尤其是其中包含缩进和解释符号时。


使用%paste命令能够直接执行剪切板中的python代码块。

44. %magic获取魔法命令列表

%magic用于获取所有魔法命令及其用法。

45. In和Out

常会看到IPython 中的In[1]:/Out[1]:形式的提示,它们并不仅仅是好看的装饰形式，还是包含输入、输出的变量。


In 对象是一个列表，按照顺序记录所有的命令。


Out 对象不是一个列表，而是一个字典，它将输入数字映射到相应的输出（如果有的话）

46. %xmode控制异常

%xmode命令用于控制异常输出的模式。

47. jupyter qtconsole

jupyter qtconsole 是ipython团队基于qt框架开发的一个GUI控制台。


它具有富文本编辑功能，既能够在里面实现内嵌图片、多行编辑、语法高亮等。

48. IPython导航快捷键

快捷键	动作
Ctrl + a	将光标移到本行的开始处
Ctrl + e	将光标移到本行的结尾处
Ctrl + b（或左箭头键）	将光标回退一个字符
Ctrl + f（或右箭头键）	将光标前进一个字符

49. IPython文本输入快捷键

快捷键	动作
Backspace 键	删除前一个字符
Ctrl + d	删除后一个字符
Ctrl + k	从光标开始剪切至行的末尾
Ctrl + u	从行的开头剪切至光标
Ctrl + y	yank（即粘贴）之前剪切的文本
Ctrl + t	transpose（即交换）前两个字符

50. IPython命令历史快捷键

快捷键	动作
Ctrl + p（或向上箭头）	获取前一个历史命令
Ctrl + n（或向下箭头）	获取后一个历史命令
Ctrl + r	对历史命令的反向搜索