12個(gè)常用的IPython魔法命令

作者：佚名 2020-07-13 11:20:23

IPython中有一些特有的魔法命令，如果能合理的利用這些魔法命令，會(huì)省去很多不必要的操作，為編程帶來(lái)很大程度的便利，下面就來(lái)安利十二個(gè)常用的魔法命令。

不能以偏概全哈，就我個(gè)人而言，在日常編程中一般都會(huì)用到兩個(gè)編譯器——Pycharm和Jupyter，在刷算法、寫(xiě)爬蟲(chóng)時(shí)會(huì)用到前者，因?yàn)槲伊?xí)慣用Pycharm里的Debug功能調(diào)試，很容易找出代碼中的Bug。

而進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)時(shí)就會(huì)用到后者，因?yàn)镴upyter編譯器利用的IPython是一種交互式計(jì)算和開(kāi)發(fā)環(huán)境，對(duì)數(shù)據(jù)的可視化十分友好，這類(lèi)單元格的形式每一步都有運(yùn)行結(jié)果，便于整理自己思路，并且很大程度上節(jié)約了運(yùn)行時(shí)間，在調(diào)試的時(shí)候只需要運(yùn)行出錯(cuò)的部分代碼，而不是全部。

基礎(chǔ)常識(shí)

？和？？ ->例:%matplotlib?、%matplotlib??

后綴為?可以獲取一個(gè)對(duì)象的相關(guān)信息，比如描述一個(gè)方法該怎么用；后綴為??可以獲取該對(duì)象更加詳細(xì)的信息，比如源碼。這個(gè)對(duì)象可以是IPython中自帶的、也可以是導(dǎo)入的、也可以是自己定義的。

%和%% ->例:%time、%%time

前綴為%被稱(chēng)作行魔法命令（line magics），只能在單個(gè)輸入行上運(yùn)行；前綴為%%被稱(chēng)作單元格魔法命令（cell magics），可以在多個(gè)輸入行上運(yùn)行。

1.%Ismagic和%magic

如果你還不了解IPython的魔法命令，那這兩個(gè)魔法命令一定是最重要的，記牢這兩個(gè)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單元格魔法命令，部分截圖如下：

%magic的作用就是給出所有魔法命令的詳細(xì)介紹，比如介紹、樣例等等，比較考驗(yàn)英語(yǔ)功底，耐下心慢慢了解。

2.%pdb

輸入這個(gè)命令并且運(yùn)行之后，如果后面的代碼出現(xiàn)了異常，這個(gè)指令就會(huì)主動(dòng)進(jìn)入調(diào)試器，幾十行幾百行代碼難免會(huì)有幾個(gè)或一堆Bug。可能比較笨的方法就是找斷點(diǎn)然后print，最后還要把print刪掉，而%pdb調(diào)試找到Bug后直接退出就好，相對(duì)前者更方便些。

比如兩個(gè)數(shù)相加，不小心把一個(gè)整數(shù)定義成字符型，在調(diào)用函數(shù)計(jì)算時(shí)會(huì)發(fā)生報(bào)錯(cuò)，然后就可以進(jìn)入調(diào)試器進(jìn)行調(diào)試，切記最后要通過(guò)exit()退出，不能直接終止單元格運(yùn)行。

3.%debug

%debug的作用與%pdb幾乎是一樣的，不同之處就是%pdb在遇到異常自動(dòng)進(jìn)入調(diào)試器，而%debug是人遇到報(bào)錯(cuò)主動(dòng)輸入指令進(jìn)入調(diào)試器，仍然是上面那個(gè)例子，調(diào)試界面如下：

主動(dòng)和被動(dòng)兩種調(diào)試方式大家可以靠自己喜好選擇，我個(gè)人比較喜歡%debug。

4.%who和%whos

代碼一多變量可能就會(huì)變多，變量一多可能就會(huì)混淆，或者在刪除單元格的時(shí)候不小心把變量定義的單元格也刪掉了，%who和%whos這兩條命令就起到大作用了。

%who給出的信息只有全局變量的名稱(chēng)，而%whos給出的信息更加詳細(xì)，包括變量名稱(chēng)、類(lèi)型、和數(shù)據(jù)。

5.%time和%timeit

這兩條命令都是用來(lái)輸出代碼的執(zhí)行時(shí)間，比如可以用來(lái)粗略的比較兩種算法在相同的問(wèn)題上執(zhí)行時(shí)間哪一個(gè)更少，不同點(diǎn)在于%time只執(zhí)行一次就輸出執(zhí)行時(shí)間，而%timeit是執(zhí)行多次然后計(jì)算平均時(shí)間再輸出。

比如這里%timeit命令輸出中有7 runs代表共執(zhí)行7次，這兩個(gè)命令都為行命令，%%time和%%timeit為單元格命令，區(qū)別同上。

6.%store

如果你在一個(gè)文件中花了很長(zhǎng)的時(shí)間清理了一些數(shù)據(jù)，比如對(duì)原始數(shù)據(jù)缺失值填充呀、降維呀、轉(zhuǎn)換呀等等，然后在另一個(gè)文件中需要用到同樣的數(shù)據(jù)，笨一點(diǎn)方法就是將數(shù)據(jù)保存然后在新文件中調(diào)用，但這種操作一條%store命令就能完成，我們先在一個(gè)文件中利用%store保存一個(gè)變量。

然后在另一個(gè)文件中調(diào)用這個(gè)變量：

可以看到直接調(diào)用是會(huì)報(bào)錯(cuò)的，但利用了%store -r命令之后就可以成功調(diào)用被%store保存的變量，所以%store用來(lái)保存，%store -r用來(lái)讀取。

7.%xdel和%reset

這條命令的作用就是刪除變量，并且刪除其在IPython中的對(duì)象上的一切引用。平時(shí)在數(shù)據(jù)清洗時(shí)，從原始數(shù)據(jù)到清洗后的數(shù)據(jù)中間要經(jīng)過(guò)很多步驟，我們不可能全程用一個(gè)變量名稱(chēng)，所以中間步驟很容易為數(shù)據(jù)起一些類(lèi)似的名稱(chēng)，而利用%xdel就可以將無(wú)用的單個(gè)變量名稱(chēng)刪掉，防止混淆。

%reset的作用就是刪除所有變量名。

8.%cls

在數(shù)據(jù)清洗時(shí)候，通常都是做一步然后輸出一次數(shù)據(jù)集，觀察一下變化，我們都知道展示數(shù)據(jù)集是很占網(wǎng)頁(yè)的，久而久之，這個(gè)notebook就特別長(zhǎng)，再想查看文件前面的內(nèi)容不僅需要滾動(dòng)很長(zhǎng)時(shí)間滑輪，而且數(shù)據(jù)間很容易混淆，所以每當(dāng)輸出一次數(shù)據(jù)集后可以利用%cls命令清除一次，使notebook看起來(lái)更整潔。

可以看到正常的話data之后會(huì)打印數(shù)據(jù)集，但利用%cls之后數(shù)據(jù)集的輸出被清除了。

9.%%writefile

如果我們想寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，例如去除中文符號(hào)的函數(shù)，這樣的函數(shù)在很多情景下都可以利用，所以我們可以將這個(gè)函數(shù)寫(xiě)入一個(gè)單獨(dú)文件，想用的時(shí)候直接調(diào)用，這個(gè)操作可以利用%%writefile命令進(jìn)行寫(xiě)入。

10.%run

%run命令的作用就是運(yùn)行腳本文件，不僅可以直接使用腳本文件中的代碼，腳本文件也可以使用IPython環(huán)境中的變量，仍用上面的例子，可以用%run命令直接運(yùn)行。

11.%psource

如果你在notebook定義了一個(gè)函數(shù)，但隔了比較久需要用到這個(gè)函數(shù)，但是可能忘記了這個(gè)函數(shù)需要傳入哪些參數(shù)、或者傳入?yún)?shù)的類(lèi)型應(yīng)該是什么，這種情況下就不得不往前翻尋找這個(gè)函數(shù)的代碼，但利用%psource可以偷懶，這個(gè)命令就是輸出源代碼。