> For the complete documentation index, see [llms.txt](https://docs.flydean.com/www.flydean.com/llms.txt). Markdown versions of documentation pages are available by appending `.md` to page URLs; this page is available as [Markdown](https://docs.flydean.com/www.flydean.com/docs/python/01-python-base/02-python-ipython.md). # 02-python-ipython ## 2. Python基础之:Python解释器和IPython ## 简介 今天给大家介绍一下Python的一个功能非常强大的解释器IPython。虽然Python本身自带解释器，但是相对而言IPython的功能更加的强大。 ## Python解释器 Python是自带解释器的，我们在命令行输入python即可进入python的解释器环境： ```python $> python Python 2.7.15 (default, Oct 2 2018, 11:47:18) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 10.0.0 (clang-1000.11.45.2)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> site = "www.flydean.com" >>> site 'www.flydean.com' >>> ``` python解释器的提示符是`>>>`。 python提供了一个非常有用的命令help，我们可以使用help来查看要使用的命令。 ```shell >>> help Type help() for interactive help, or help(object) for help about object. ``` 在Python3中，还提供了tab的补全功能： ```shell >>> site 'www.flydean.com' >>> site. site.capitalize( site.expandtabs( site.isalpha( site.isprintable( site.lower( site.rindex( site.splitlines( site.upper( site.casefold( site.find( site.isdecimal( site.isspace( site.lstrip( site.rjust( site.startswith( site.zfill( site.center( site.format( site.isdigit( site.istitle( site.maketrans( site.rpartition( site.strip( site.count( site.format_map( site.isidentifier( site.isupper( site.partition( site.rsplit( site.swapcase( site.encode( site.index( site.islower( site.join( site.replace( site.rstrip( site.title( site.endswith( site.isalnum( site.isnumeric( site.ljust( site.rfind( site.split( site.translate( ``` 使用起来非常的方便。 和Python自带的解释器之外，还有一个更加强大的解释器叫做IPython。我们一起来看看。 ## IPython IPython是一个非常强大的解释器，通常它是和jupyter notebook一起使用的。在IPython3.X中，IPython和Jupyter是作为一个整体一起发布的。但是在IPython4.X之后，Jupyter已经作为一个单独的项目，从IPython中分离出来了。 使用IPython很简单，输入IPython命令即可： ```shell $> ipython Python 3.6.4 |Anaconda, Inc.| (default, Jan 16 2018, 12:04:33) Type 'copyright', 'credits' or 'license' for more information IPython 6.2.1 -- An enhanced Interactive Python. Type '?' for help. In [1]: site= "www.flydean.com" In [2]: site Out[2]: 'www.flydean.com' ``` IPython的提示符是`In [1]:` 基本上Python自带的命令在IPython中都是可以使用的。 IPython提供了4个非常有用的命令： | command | description | | --------- | --------------------------------------------------------- | | ? | Introduction and overview of IPython’s features. | | %quickref | Quick reference. | | help | Python’s own help system. | | object? | Details about ‘object’, use ‘object??’ for extra details. | ### 魔法函数 IPython中有两种魔法函数，一种是**Line magics**，一种是**Cell magics**。 **Line magics** 接收本行的输入作为函数的输入，是以`%`开头的。而**Cell magics**可以接收多行的数据，直到你输入空白回车为止。是以`%%`开头的。 比如我们想要看一个timeit的魔法函数的用法，可以使用`Object?`来表示： ```shell $> In [4]: %timeit? Docstring: Time execution of a Python statement or expression Usage, in line mode: %timeit [-n -r [-t|-c] -q -p

-o] statement or in cell mode: %%timeit [-n -r [-t|-c] -q -p

-o] setup_code code code... ``` timeit用来统计程序的执行时间，我们分别看下Line magics和Cell magics的使用： ```shell In [4]: %timeit? In [5]: %timeit range(1000) 199 ns ± 3.8 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each) In [6]: %%timeit range(1000) ...: range(1000) ...: 208 ns ± 12.1 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 1000000 loops each) ``` > 事实上，如果只是LIne magics的话，我们可以省略前面的%，但是对于Cell magics来说，是不能省略的。 ```shell In [7]: timeit range(1000) 200 ns ± 4.03 ns per loop (mean ± std. dev. of 7 runs, 10000000 loops each) ``` 常见的魔法函数有下面几种： * 代码相关的: [`%run`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-run), [`%edit`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-edit), [`%save`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-save), [`%macro`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-macro), [`%recall`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-recall), etc. * shell环境相关的: [`%colors`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-colors), [`%xmode`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-xmode), [`%automagic`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-automagic), etc. * 其他的函数: [`%reset`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-reset), [`%timeit`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-timeit), [`%%writefile`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#cellmagic-writefile), [`%load`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-load), or `%paste`. ### 运行和编辑 使用[`%run`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-run) 可以方便的运行外部的python脚本。 ```shell In [8]: run? Docstring: Run the named file inside IPython as a program. Usage:: %run [-n -i -e -G] [( -t [-N] | -d [-b] | -p [profile options] )] ( -m mod | file ) [args] ``` run有几个非常有用的参数，比如-t 可以用来统计程序的时间。-d可以进行调试环境，-p可以进行profiler分析。 使用[`%edit`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-edit) 可以编辑多行代码，在退出之后，IPython将会执行他们。 如果不想立即执行的话，可以加上-x参数。 ### Debug 可以使用[`%debug`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-debug) 或者 [`%pdb`](https://ipython.readthedocs.io/en/stable/interactive/magics.html#magic-pdb) 来进入IPython的调试环境： ```shell In [11]: debug > /Users/flydean/.pyenv/versions/anaconda3-5.1.0/lib/python3.6/site-packages/IPython/core/compilerop.py(99)ast_parse() 97 Arguments are exactly the same as ast.parse (in the standard library), 98 and are passed to the built-in compile function.""" ---> 99 return compile(source, filename, symbol, self.flags | PyCF_ONLY_AST, 1) 100 101 def reset_compiler_flags(self): ipdb> ``` ```shell In [12]: pdb Automatic pdb calling has been turned ON In [13]: pdb Automatic pdb calling has been turned OFF ``` 或者可以使用 `%run -d theprogram.py` 来调试一个外部程序。 ### History IPython可以存储你的输入数据和程序的输出数据，IPython的一个非常重要的功能就是可以获取到历史的数据。 在交互环境中，一个简单的遍历历史输入命令的方式就是使用up- 和 down- 箭头。 更强大的是，IPython将所有的输入和输出都保存在In 和 Out这两个变量中，比如In\[4]。 ```shell In [1]: site = "www.flydean.com" In [2]: site Out[2]: 'www.flydean.com' In [3]: In Out[3]: ['', 'site = "www.flydean.com"', 'site', 'In'] ``` 可以使用 \_ih\[n]来访问特定的input： ```shell In [4]: _ih[2] Out[4]: 'site' ``` \_i, \_ii, \_iii 可以分别表示前一个，前前一个和前前前一个输入。 除此之外，全局变量 \_i 也可以用来访问输入，也就是说： ```shell _i == _ih[] == In[] _i14 == _ih[14] == In[14] ``` 同样的，对于输出来说也存在着三种访问方式： ```shell _ == _oh[] == Out[] _12 == Out[12] == _oh[12] ``` 最后的三个输出也可以通过 `_`, `__` 和 `___`来获取。 还可以使用%history来列出之前的历史数据进行选择。 history可以和 %edit`,` %rerun`,` %recall`,` %macro`,` %save`和`%pastebin 配和使用： 通过传入数字，可以选择历史的输入行号。 ```shell %pastebin 3 18-20 ``` 上面的例子会选择第3行和第18-20行输入。 ### 运行系统命令 使用!可以直接运行系统命令： ```shell In [27]: !pwd /Users/flydean/Downloads ``` 还可以用变量接收运行的结果，比如 ： files = !ls > 本文已收录于 [www.flydean.com](http://www.flydean.com) > > 最通俗的解读，最深刻的干货，最简洁的教程，众多你不知道的小技巧等你来发现！ > > 欢迎关注我的公众号:「程序那些事」,懂技术，更懂你！ --- # Agent Instructions This documentation is published with GitBook. GitBook is the documentation platform designed so that both humans and AI agents can read, navigate, and reason over technical content effectively. Learn more at gitbook.com. ## Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://docs.flydean.com/www.flydean.com/docs/python/01-python-base/02-python-ipython.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.