Jupyter 中 IPython 可以用的12个方便命令-Python 实用宝典

Jupyter 中 IPython 可以用的12个方便命令

我在日常编程中一般都会用到两个工具——Pycharm和Jupyter,在刷算法、写爬虫时会用到前者,因为我习惯用Pycharm里的Debug功能调试,很容易找出代码中的Bug。而进行数据分析、机器学习时就会用到后者,因为Jupyter编译器利用的IPython是一种交互式计算和开发环境,而且有许多方便命令。
Jupyter对数据的可视化十分友好,这类单元格的形式每一步都有运行结果,便于整理自己思路,并且很大程度上节约了运行时间,在调试的时候只需要运行出错的部分代码,而不是全部。

IPython中有一些特有的魔法命令,如果能合理的利用这些魔法命令,会省去很多不必要的操作,为编程带来很大程度的便利,下面就来安利十二个常用的魔法命令。

方便命令的基础常识

  • ?和?? ->例:%matplotlib?、%matplotlib??

后缀为?可以获取一个对象的相关信息,比如描述一个方法该怎么用;后缀为??可以获取该对象更加详细的信息,比如源码。这个对象可以是IPython中自带的、也可以是导入的、也可以是自己定义的。

  • %和%% ->例:%time、%%time

前缀为%被称作行魔法命令(line magics),只能在单个输入行上运行;前缀为%%被称作单元格魔法命令(cell magics),可以在多个输入行上运行。

1.%Ismagic和%magic

如果你还不了解IPython的魔法命令,那这两个魔法命令一定是最重要的,记牢这两个命令之后慢慢了解剩下的。%lsmagic的作用就是列出所有存在的行魔法命令和单元格魔法命令,部分截图如下:

Jupyter 中 IPython 可以用的12个方便命令

%magic的作用就是给出所有魔法命令的详细介绍,比如介绍、样例等等,比较考验英语功底,耐下心慢慢了解。

2.%pdb

输入这个命令并且运行之后,如果后面的代码出现了异常,这个指令就会主动进入调试器,几十行几百行代码难免会有几个或一堆Bug。可能比较笨的方法就是找断点然后print,最后还要把print删掉,而%pdb调试找到Bug后直接退出就好,相对前者更方便些。

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比如两个数相加,不小心把一个整数定义成字符型,在调用函数计算时会发生报错,然后就可以进入调试器进行调试,切记最后要通过exit()退出,不能直接终止单元格运行。

3.%debug

%debug的作用与%pdb几乎是一样的,不同之处就是%pdb在遇到异常自动进入调试器,而%debug是人遇到报错主动输入指令进入调试器,仍然是上面那个例子,调试界面如下:
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主动和被动两种调试方式大家可以靠自己喜好选择,我个人比较喜欢%debug。

4.%who和%whos

代码一多变量可能就会变多,变量一多可能就会混淆,或者在删除单元格的时候不小心把变量定义的单元格也删掉了,%who和%whos这两条命令就起到大作用了。
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%who给出的信息只有全局变量的名称,而%whos给出的信息更加详细,包括变量名称、类型、和数据。

5.%time和%timeit

这两条命令都是用来输出代码的执行时间,比如可以用来粗略的比较两种算法在相同的问题上执行时间哪一个更少,不同点在于%time只执行一次就输出执行时间,而%timeit是执行多次然后计算平均时间再输出。
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比如这里%timeit命令输出中有7 runs代表共执行7次,这两个命令都为行命令,%%time和%%timeit为单元格命令,区别同上。

6.%store

如果你在一个文件中花了很长的时间清理了一些数据,比如对原始数据缺失值填充呀、降维呀、转换呀等等,然后在另一个文件中需要用到同样的数据,笨一点方法就是将数据保存然后在新文件中调用,但这种操作一条%store命令就能完成,我们先在一个文件中利用%store保存一个变量。
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然后在另一个文件中调用这个变量:
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可以看到直接调用是会报错的,但利用了%store -r命令之后就可以成功调用被%store保存的变量,所以%store用来保存,%store -r用来读取。

7.%xdel和%reset

这条命令的作用就是删除变量,并且删除其在IPython中的对象上的一切引用。平时在数据清洗时,从原始数据到清洗后的数据中间要经过很多步骤,我们不可能全程用一个变量名称,所以中间步骤很容易为数据起一些类似的名称,而利用%xdel就可以将无用的单个变量名称删掉,防止混淆。
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%reset的作用就是删除所有变量名。

8.%cls

在数据清洗时候,通常都是做一步然后输出一次数据集,观察一下变化,我们都知道展示数据集是很占网页的,久而久之,这个notebook就特别长,再想查看文件前面的内容不仅需要滚动很长时间滑轮,而且数据间很容易混淆,所以每当输出一次数据集后可以利用%cls命令清除一次,使notebook看起来更整洁。
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可以看到正常的话data之后会打印数据集,但利用%cls之后数据集的输出被清除了。

9.%%writefile

如果我们想写一个函数,例如去除中文符号的函数,这样的函数在很多情景下都可以利用,所以我们可以将这个函数写入一个单独文件,想用的时候直接调用,这个操作可以利用%%writefile命令进行写入。
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10.%run

%run命令的作用就是运行脚本文件,不仅可以直接使用脚本文件中的代码,脚本文件也可以使用IPython环境中的变量,仍用上面的例子,可以用%run命令直接运行。
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11.%psource

如果你在notebook定义了一个函数,但隔了比较久需要用到这个函数,但是可能忘记了这个函数需要传入哪些参数、或者传入参数的类型应该是什么,这种情况下就不得不往前翻寻找这个函数的代码,但利用%psource可以偷懒,这个命令就是输出源代码。
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前面提及的??也有相同的作用,但是输出的形式没有%psource直观,还混有其它的信息在里面。

12.%hist

%hist的作用就是打印所有命令行输入的历史记录,方便查看之前输入的代码信息。
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这个命令允许设置查询的区间,也就是命令行输入对应的序号。
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这些魔法命令有一部分能被常用的代码语句代替,但是却没有魔法命令简单明了,只是个人习惯的问题,如果可能尽量改掉自己的思维定式,用更加便捷的代码处理问题。
转自Python编程时光。

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