IPython：一个交互式计算和开发环境

可补全内容包括：变量名、函数名、成员变量函数、目录文件 在变量名之前或之后加上问号(?)，这样可以显示这个对象的相关信息。 如果这个对象是个函数或实例方法，那么它的docstring也会被显示出来。 使用还将显示该函数的源代码还能搜索IPython命名空间。一些字符再配以通配符(*)即可显示出所有与其相匹配的名称。如，我们可以列出NumPy顶级命名空间中含有lo IPython 是一个强大的交互式计算和开发环境，它提供了丰富的功能来增强 Python 开发者的体验。以下是关于 IPython 的详细知识点： 1. **代码自动补全**：IPython 支持 Tab 键自动补全，这包括变量名、函数名、成员变量函数以及目录文件。此外，可以在变量名前后加上问号 (?) 来获取对象的相关信息，如函数的 docstring 和源代码。 2. **内省 (Introspection)**：通过在变量名后加问号，你可以查看对象的详细信息。对于函数或方法，这通常会展示它们的文档字符串和源代码。配合通配符 (*)，可以列出所有与之匹配的名称，例如列出 NumPy 中所有以 "load" 开头的函数。 3. **%run 命令**：IPython 提供了一个 `%run` 命令，允许在当前会话中运行 Python 脚本。这使得脚本中的变量可以直接在 IPython shell 中使用。如果需要传递命令行参数，只需将它们放在文件路径后面。按 Ctrl+C 可以中断正在执行的代码。 4. **执行剪贴板中的代码**：IPython 支持直接粘贴剪贴板中的代码并执行。在 Windows 上，右键粘贴会模拟多行输入。此外，还有快捷键如 Ctrl-C（终止执行），Ctrl-A/E（移动光标至行首/行尾），Ctrl-U（清除当前行）和 Ctrl-L（清屏）。 5. **异常和跟踪**：当代码抛出异常时，IPython 会显示整个调用栈和相关的代码上下文，帮助开发者定位问题。异常处理可以通过 `%xmode` 魔术命令进行配置，以控制上下文的显示程度。 6. **魔术命令 (Magic Commands)**：IPython 的魔术命令是具有特殊功能的命令，以百分号 (%) 开头。例如 `%quickref` 显示快速参考，`%magic` 显示魔术命令的详细文档，`%debug` 进入调试器，`%hist` 查看命令历史，`%pdb` 在异常后自动进入调试器，`%paste` 和 `%cpaste` 执行剪贴板中的代码，`%reset` 清除变量，`%run` 执行脚本，`%time` 和 `%timeit` 测量代码执行时间，`%who` 等命令查看命名空间中的变量等。`%automagic` 可以开启或关闭魔术命令的无百分号使用。 7. **基于 Qt 的 GUI 控制台**：IPython 提供了基于 Qt 的图形用户界面，支持内嵌图像显示和多标签页，提供更美观且功能丰富的交互环境。 8. **matplotlib 集成**：IPython 与 matplotlib 的紧密集成使得在交互式环境中进行科学计算和可视化变得非常便捷。它避免了标准 Python shell 中 GUI 循环接管控制的问题，确保了交互性。 9. **历史命令**：IPython 保存了所有执行过的命令历史，可以通过箭头键、Ctrl-R 或其他方式搜索和重用命令。输入和输出的历史也可以被记录到日志文件中，便于后续查阅。 10. **变量和输出管理**：IPython 保留了输入和输出的引用，可以通过 `%who`, `%who_is`, `%whos` 等命令查看命名空间中的变量，以及它们的详细信息。 IPython 不仅是一个交互式的 Python shell，还是一个功能强大的开发环境，它提高了开发效率，简化了调试过程，尤其适合于科学计算和数据分析。通过充分利用上述特性，开发者可以更加高效地编写和测试代码。