IPython - 入门

IPython 入门

本章介绍如何启动和与 IPython 环境交互的基础知识，重点介绍将其与标准 Python 解释器区分开来的关键特性。

启动 IPython

有几种方法可以启动 IPython 会话：

• 从终端： 只需在系统的终端中键入 ipython。
• 通过 JupyterLab： 启动 JupyterLab（在终端中键入 jupyter lab），然后从启动器中打开新的“控制台”或“Notebook”。Notebook 默认使用 IPython 内核来运行 Python 代码。
• 通过 Jupyter Notebook： 启动经典的 Jupyter Notebook（在终端中键入 jupyter notebook），然后创建一个新的 Python 3 Notebook。
• 通过 Anaconda Navigator： 如果您是通过 Anaconda 安装的，可以通过图形界面启动 JupyterLab、Notebook 或 QtConsole。

对于大多数交互式数据科学工作流，建议使用 JupyterLab 或 Jupyter Notebook，因为它们提供了丰富的基于 Web 的界面。

IPython 提示符

IPython 不使用标准的 Python >>> 提示符，而是使用带编号的提示符：

• In [1]: 用于输入（编号随每次执行的输入而递增）。
• Out[1]: 出现在与 In [1] 对应的输出之前（仅在输入产生输出时显示）。

In [1]: message = "Welcome to IPython"

In [2]: message
Out[2]: 'Welcome to IPython'

In [3]: 2 + 3
Out[3]: 5

请注意语法高亮，这使得代码更易于阅读。

Tab 自动补全

IPython 提供了强大的 Tab 自动补全功能。键入变量、函数、方法或模块名称的开头，然后按 Tab 键。

• 如果有唯一的补全项，它将自动填充。
• 如果存在多个可能性，将弹出一个列表供您选择。

In [4]: import numpy as np

In [5]: arr = np.array([1, 2, 3])

In [6]: arr.me # Press Tab here
# 在此处按 Tab 键
# IPython might suggest: arr.mean, arr.median (depending on version/imports)
# IPython 可能会建议：arr.mean, arr.median（取决于版本/导入）

Tab 自动补全也适用于字符串中的文件路径。

对象自省 (?, ??)

要快速获取任何 Python 对象（变量、函数、模块等）的信息，请在对象名称后面键入一个问号 ?。

In [7]: np.array?
# Output: Displays the docstring for numpy.array, including signature and parameters.
# 输出：显示 numpy.array 的文档字符串，包括签名和参数。

使用两个问号 ?? 提供更多详细信息，如果可用，通常包括对象的源代码。

In [8]: def my_function(x):
   ...:     """This is my simple function."""
   ...:     return x * 2
   ...:

In [9]: my_function??
# Output: Shows the docstring AND the source code of my_function.
# 输出：显示 my_function 的文档字符串和源代码。

魔术命令 (%)

IPython 包含特殊“魔术”（magic）命令，前缀为 %（用于行魔术）或 %%（用于单元格魔术），为常见任务提供方便的快捷方式。我们将在后面详细探讨这些命令。

您可以使用 %lsmagic 列出所有可用的魔术命令。

In [10]: %lsmagic
# Output: Lists available line and cell magics.
# 输出：列出所有可用的行和单元格魔术命令。

这些基本功能使得 IPython 成为一个高效的交互式 Python 开发和数据探索环境。