ipython使用技巧汇总

启动参数

1. 基于Qt的富GUI控制台
   ipython qtconsole --pylab=inline
2. matplotlib集成与pylab模式
   ipython --pylab
   该模式会在需要使用matplotlib绘图时，创建一个matplotlib绘图窗口而不阻塞ipython的shell. 并且启动ipython后，已经预加载matplotlib和numpy库.

内省

1. 在变量的前面或者后面加上?可打印关于该对象的一些通用信息。

In [3]: a = [1,3,5]
In [4]: a?
Type:        list
String form: [1, 3, 5]
Length:      3
Docstring:
list() -> new empty list
list(iterable) -> new list initialized from iterable's items

1. 在变量的前面或者后面加上??，可打印该对象的更详细的信息。如对象为函数，则会打印该函数的源码.

In [9]: test??
Signature: test()
Source:
def test():
    print('hello world!')

File:      g:\tmp\dataanalysis\7-b10b50e160d7>
Type:      function

1. 可结合通配符*加上?搜索ipython的命名空间，显示匹配的变量.

In [18]: plt.im*?
plt.imread
plt.imsave
plt.imshow

魔术命令

%run xxx.py: 用于执行指定的python文件，脚本在一个空的命名空间中运行，执行完后所有该脚本中定义的变量，都可以在ipython shell中访问. 也可通过%run -p xxx.py启动带cProfile的方式执行python文件.
%prun statement: 通过cProfile执行statement，病打印分析器的输出结果. 如:

In [1]: def test(a):
  b = 20 / a
  print(b)

In [2]: %prun test(2)
10.0
         5 function calls in 0.000 seconds

   Ordered by: internal time

   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {built-in method builtins.print}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {built-in method builtins.exec}
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 44-9465b62ce9a6>:1(test)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 :1(<module>)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}

lprun: 用于针对行做微观的代码执行性能分析, 但需要启用line_profiler这个ipython扩展支持。此处不详细描述。
%hist: 显示历史命令.
%reset: 清空交互shell的所有命名空间.
%xdel var: 删除var, 并尝试清除其在ipython中的对象上的一切引用.
%time statement: 报告statement执行时间
%timeit statement: 多次执行statement并计算平均执行时间，对于执行非常小的代码时非常有用. 如:

In [49]: def test(a):
   ....:     b = 20 / a
   ....:     return b
   ....:

In [50]: %time test(2)
Wall time: 0 ns
Out[50]: 10.0

In [51]: %timeit test(2)
The slowest run took 42.41 times longer than the fastest. This could mean that an intermediate result is being cached.
10000000 loops, best of 3: 84.3 ns per loop

%debug: 当执行脚本异常时，通过该命令可从最新的异常底部进入交互式调试器.
%pdb: 开启后, 异常发生即自动进入调试器模式，再次执行即关闭.
%cpaste: 打开一个特殊提示符一边手工粘贴待执行的代码. 如:

In [53]: %cpaste
Pasting code; enter '--' alone on the line to stop or use Ctrl-D.
:def test(a):
:    b = 20 / a
:    return b
:

%bookmark name dir: 将目录dir保存为名称为name的目录书签，下次打开ipython后可通过cd name直接进入到该目录. 如:

In [102]: %bookmark work G:\tmp\DataAnalysis

In [103]: cd work
(bookmark:work) -> G:\tmp\DataAnalysis
G:\tmp\DataAnalysis

%dhist: 打印目录访问历史

ipython shell快捷键

ctrl+r: 增量搜索历史命令
ctrl+L: 清屏
ctrl+shift+v: 执行剪贴板中的python代码

其他光标导航快捷键和bash基本相同.

python交互式调试器pdb命令

h(elp): 显示命令列表
c(ontinue): 恢复程序的执行
q(uit): 退出pdb
b(reak) num: 在当前文件的第num行断点
b(reak) xxx.py:num: 在指定文件的第num行断点
s(tep): 单步进入
n(ext): 单步执行
u(p)/d(own): 在函数栈中上下移动
a(rgs): 显示当前函数参数
debug statement: 在新的(递归)调试器中调用语句statement
l(ist) statement: 显示当前行或指定行的上下文参考
w(here): 打印当前位置的完整栈跟踪, 包含上下文参考代码

其他

1. 最近两个输出结果分别保存在_和__变量中.
2. 通过!cmd可执行系统命令, 且可通过类似a = !cmd接受命令返回的结果. 如:

In [77]: !ls
01.MovieLens1M       1.jpg                ml-latest-small.zip

In [78]: a = !ls

In [79]: a
Out[79]: ['01.MovieLens1M', '1.jpg', 'ml-latest-small.zip']

1. 重新加载模块
   reload(lib): 该函数用于重新加载lib
   dreload(lib): 该函数用于深度(递归)重新加载lib及其所有的依赖项