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1. IPython介绍 ipython是一个python的交互式shell比默认的python shell好用得多支持变量自动补全自动缩进支持bash shell命令内置了许多很有用的功能和函数。学习ipython将会让我们以一种更高的效率来使用python。同时它也是利用Python进行科学计算和交互可视化的一个最佳的平台。 IPython提供了两个主要的组件 1.一个强大的python交互式shell 2.供Jupyter notebooks使用的一个Jupyter内核IPython notebook IPython的主要功能如下 1.运行ipython控制台 2.使用ipython作为系统shell 3.使用历史输入(history) 4.Tab补全 5.使用%run命令运行脚本 6.使用%timeit命令快速测量时间 7.使用%pdb命令快速debug 8.使用pylab进行交互计算 9.使用IPython Notebook 2. 安装IPython ipython支持Python2.7版本或者3.3以上的版本我用的是windows下的python 3.4版本。 安装ipython很简单可以直接使用pip管理工具即可: pip install ipython 这条命令会自动安装IPython以及它的各种依赖包 如果我们也想在notebook中或者在Qt console中使用IPython我们还需要安装Jupyter如下命令 pip install jupyter 另外我们还可能需要安装一些用到的库 NumPy高性能多维数组矢量运算库 pip install numpy Matplotlib绘图以及交互式可视化 pip install matplotlib 等等。 3. 交互式使用IPython IPython支持所有python的标准输入输出也就是我们在IDLE中或者Python shell中能用的在IPython中都能够使用唯一的不同之处使ipython会使用In [x]和Out [x]表示输入输出并表示出相应的序号。 其实后面我们会知道In和Out是两个保存历史信息的变量 进入IPython也非常简单直接win R打开运行然后输入ipython即可进入IPython shell交互框 或者输入ipython qtconsole进入ipython图形交互界面 除此之外ipython支持一些更高级的功能。 3.1 Tab键自动补全 在shell中输入表达式时只要按下Tab键当前命名空间中任何与输入的字符串相匹配的变量(对象或者函数等)就会被找出来 这时可以通过键盘的向下翻页键找到自己需要的对象。 3.2 内省 在变量的前面或者后面加上一个问号?就可以将有关该对象的一些通用信息显示出来这就叫做对象的内省。 如果对象是一个函数或者实例方法则它的docstring也会被显示出来 定义方法如下 这时查看该方法的内省信息 如果使用两个问号??那么还可以显示出该方法的源代码 另外我们可以使用通配符字符串查找出所有与该通配符字符串相匹配的名称比如我们查找re模块下所有的包含find的函数 3.3 使用历史命令history 在IPython shell中使用历史命令可以简单地使用上下翻页键即可另外我们也可以使用hist命令(或者history命令)查看所有的历史输入。正确的做法是使用%hist在这里%hist也是一个魔法命令 如果在hist命令之后加上-n即hist -n也可以显示出输入的序号 在任何的交互会话中我们的输入历史和输出历史都会被保存在In和Out变量中并被序号进行索引。 另外______和_i_ii_iii变量保存着最后三个输出和输入对象。_n和_in(这里的n表示具体的数字)变量返回第n个输出和输入的历史命令。比如 3.4 使用%run命令运行脚本 在ipython会话环境中所有文件都可以通过%run命令当做Python程序来运行输入%run 路径python文件名称即可 3.5 使用%timeit命令快速测量代码运行时间 在一个交互式会话中我们可以使用%timeit魔法命令快速测量代码运行时间。相同的命令会在一个循环中多次执行多次运行时长的平均值作为该命令的最终评估时长。-n 选项可以控制命令在单词循环中执行的次数-r选项控制执行循环的次数。 3.6 使用%debug命令进行快速debug ipython带有一个强大的调试器。无论何时控制台抛出了一个异常我们都可以使用%debug魔法命令在异常点启动调试器。接着你就能调试模式下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。 我们也可以使用%pdb魔法命令来激活IPython调试器这样每当异常抛出时调试器就会自动运行。 3.7 使用Pylab进行交互式计算 %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。 在该示例中我们首先定义了一个-10到10的线性空间中的1000个数值的向量接着我们绘制了(x,sin(x))图像这样我们就成功绘制出了sin(x)的函数图像 3.8 在IPython中使用系统shell 我们可以在IPython中直接使用系统shell并获取读取结果作为一个Python字符串列表。为了实现这种功能我们需要使用感叹号!作为shell命令的前缀。比如现在在我的windows系统中直接在IPython中ping百度 一个有趣的事情是在IPython中调用系统shell可以再次进入一个新的IPython shell中如下 当然一般没人会这么干。 4.使用IPython Notebook IPython Notebook使用浏览器作为界面向后台的IPython服务器发送请求并显示结果。在浏览器的界面中使用单元(Cell)保存各种信息。Cell有多种类型需要强调的是它也支持MarkDown语法所以可以有MarkDown格式化文本单元也可以有表示代码的Code单元。 IPython Notebook有一个重要的特点就是可重复性的互动计算这意味着我们可以重复更改并且执行曾经的输入记录。它可以保存成其他很多格式比如Python脚本HTMLPDF等所以它可以记录我们的演算过程。很多课程博客以及书籍都是用Notebook写的。 4.1 安装并运行 如果执行了上文中IPython的安装过程IPython Notebook已经算是安装好了。怎么测试呢Win R打开运行窗口输入ipython notebook如果正确安装的话这个命令就会默认在本地8888端口启动一个web服务并自动打开浏览器打开http://localhost:8888/tree页面在这个页面我们可以看到当前目录下的所有文件夹以及ipynb文件。 当然如果不想在当前默认目录启动该Web服务器的话就在cmd窗口下切换目录之后再运行ipython notebook 自动打开如下页面 我们可以点击当前目录下的Notebook文件进行编辑也可以新建Notebook: 编辑Notebook可以选择代码模式和文本编辑模式也可以导出各种不同格式的文件: 由于IPython Notebook是基于Web服务模式的所以我们可以在远程服务器打开IPython服务器在本地客户端启动IPython Web交互界面这样可以很方便地操作远程数据 4.2 操作 在一个输入框即Cell中使用回车即Enter键表示换行也就是说一个Cell中可以输入多条语句。 一个Cell中的命令可以由两种方式运行 Shift Enter小格内的所有代码将会在当前的IPython交互命名空间中运行运行结果将会立即在输入框下面的输出区域显示且一个新的输入框会出现。Ctrl Enter组合键只会显示运行结果而不会创建新的输入框我们也可以使用上面的菜单栏和工具栏对Cell进行各种增删复制粘贴等操作。 --------------------- 作者KLeonard 来源CSDN 原文https://blog.csdn.net/gavin_john/article/details/53086766 版权声明本文为作者原创文章转载请附上博文链接 内容解析ByCSDN,CNBLOG博客文章一键转载插件
