為什麼要使用IPython？

ipython提供了改進的互動式python shell，我們可以利用ipython來執行python語句，並能夠立刻看到結果，這一點跟python自帶的shell工具沒有什麼不同，但是ipython額外提供了很多實用的功能是python自帶的shell所沒有的，下面就來看看這些實用的功能吧。

tab自動補全

使用過linux命令列的同學都知道tab自動補全有多實用吧，ipython可以針對之前輸入過的變數，物件的方法等進行自動補全。我們只需要輸入一部分，就可以看到命名空間中所有相匹配的變數，函式等

這個示例顯示了，當輸入mylist. 之後按tab鍵就自動出現的可以使用的method。

tab補全還可以針對檔案路徑進行補全，例如下面的例子在輸入anaconda之後按tab自動顯示路徑下的所有可選路徑

內省在變數的前面或者後面加問號?就可以查詢改物件相關的資訊(簡要資訊)，有的時候物件的描述資訊較多時，需要兩個問號??來顯示全部資訊.

魔術命令

魔術命令(magic commands)是ipython提供一整套命令，用這些命令可以操作ipython本身，以及提供一些系統功能。魔術命令分為兩種：一種是基於行的(line-oriented), 命令只針對一行；另一種是基於單元的(cell-oriented)，命令可以針對多行，均作為其引數。

比如：下面這個%timeit魔術命令就是line-oriented

%timeit range(1000)

下面的魔術命令是cell-oriented

%%timeit x = numpy.random.rann((100, 100))

numpy.linalg.svd(x)

注：這裡timeit只針對svd進行測試，不會針對x變數的賦值做測試。

ipython提供了很多類似的魔術命令，如果你想看都有哪些魔術命令，可以通過%lsmagic來查詢，如果想查詢某個命令的詳細資訊，可以通過%cmd?來獲取，例如：%run?

另外，預設情況下automagic是on狀態，也就是說對於line-oriented命令我們不需要使用前面的百分號%，直接輸入命令即可（例如：timeit range(1000) )，但是對於cell-oriented命令我們必須輸入%%，可以通過%automagic來開啟/關閉這個automagic功能。

下面僅就常用的魔術命令做下介紹：

%run 命令

該命令可以直接執行python指令碼，並輸出結果，比如我們有乙個python檔案如下：

# test.py

defmain

():print

"this is a test."

if __name__ == '__main__':

main()

在ipython中執行如下圖：

%paste 和 %cpaste命令

我們經常會將python檔案中的**貼上到ipython中執行，以便檢視效果，尤其是針對現實圖形的**。這時如果直接拷貝貼上，ipython可能無法正確的執行，這是因為ipython一旦遇到空行就認為貼上結束，然後就開始執行了。

例如，我們有如下**：

def
add(x, y):
result = x + y
print result
add(1, 2)

如果直接拷貝貼上到ipython當中，就會報錯，如下：

這時我們就需要使用%paste或者%cpaste來貼上了，先拷貝**，然後在ipython中輸入%paste，結果如下：

%cpaste也可以貼上**，與%paste區別就是它可以持續貼上(即continue paste)，直到我們按ctrl+d或者輸入雙減號"--"以結束貼上

%pdb

用以開啟/關閉自動pdb喚出功能，當我們開啟這個功能的時候(通過%pdb on 或者%pdb 1)，程式一旦遇到exception就會自動呼叫pdb，進入pdb互動介面(如果要關閉該功能可以通過%pdb off 或者%pdb 0)

例如我們有乙個test2.py檔案如下：

def
raise_exception
(): var_before_exception = 1
raise exception("test")
var_after_exception = 2
print var_before_exception
print var_after_exception
raise_exception()

當我們開啟pdb開關後，執行如下圖所示：

可以發現pdb在raise exception的地方被喚出了。

%edit

用於啟動乙個編輯器。在linux上會啟動vim，在windows上會啟動notepad。我們可以在編輯器上編輯**，儲存退出後就會執行相應**。

！cmd

！後可以跟乙個shell指令，從而在ipython介面就可以直接執行shell指令而不需要再退出ipython了

例如下面執行一條ping命令：

除上述魔術命令外，ipython還提供了很多其它命令，下表列出了常用的一些命令，如果要檢視完整列表，請使用%lsmagic

命令命令說明

%hist

查詢輸入的歷史

%reset

清空namespace

%prun

使用python

profiler執行python**。注：profiler是用於測試**效能的工具

%time

用於顯示python語句的執行時間，包括cpu time和wall clock time

%timeit

用於顯示python語句的執行時間，但是這個命令會多次執行相應的語句（可以指定次數）%timeit只針對一行python語句，如果有多條語句，需要用分號分隔開，同時%%timeit是cell-oriented魔術命令，緊跟在命令後面的語句是作為setup

code的，在cell body中的**才會被timeit多次執行並計算時間

%bookmark

用於儲存常用路徑

%cd進入目錄命令

%env

顯示系統環境變數

%pushd dir

%popd

彈出棧頂目錄

matplotlib整合和pylab模式

ipython在使用matplotlib庫生成圖形的時候，仍然可以在ipython互動介面輸入和操作，這是它比python shell強大的乙個重要功能點，使得我們在做科學計算的時候，可以更好的與資料互動並視覺化。而要使用此功能，需要在啟動ipython的時候，開啟pylab模式，如下

$ipython --pylab

輸入和輸出

ipython的互動介面提示符分為in和out，in代表輸入並在後面的中括號中帶有行號，如: in [2]:

out代表輸出，同樣也有行號。ipython提供了一下幾種快捷方式方便我們操作輸入和輸出：

● _ 和_: 單下劃線代表上乙個輸出，雙下劃線代表上上個輸出

● _ix和_x: x代表行號，_ix代表第x行的輸入的字串，_x代表輸出的字串

● exec：我們可以利用exec命令來執行歷史的輸入操作

下圖展示了如何利用這些快捷方式更方便的進行輸入和輸出的操作：

鍵盤快捷鍵

ipython提供了類似linux的快捷鍵操作方式，可以方便我們的命令操作

快捷鍵說明

ctrl

+ a游標移到行首

ctrl + e

游標移到行尾

ctrl + k

刪除從游標開始到行尾的字元

ctrl + u

刪除從游標開始到行首的字元

ctrl + r

搜尋匹配的歷史命令

ctrl + p或上箭頭

搜尋之前的歷史命令

ctrl

+ n或下箭頭

搜尋之後的歷史命令

ctrl + l

清屏

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