12個常用的IPython魔法命令

不能以偏概全哈，就我個人而言，在日常編程中一般都會用到兩個編譯器——Pycharm和Jupyter，在刷算法時會用到前者，因為我習慣用Pycharm里的Debug功能調(diào)試，很容易找出代碼中的Bug。

而進行數(shù)據(jù)分析、機器學習時就會用到后者，因為Jupyter編譯器利用的IPython是一種交互式計算和開發(fā)環(huán)境，對數(shù)據(jù)的可視化十分友好，這類單元格的形式每一步都有運行結(jié)果，便于整理自己思路，并且很大程度上節(jié)約了運行時間，在調(diào)試的時候只需要運行出錯的部分代碼，而不是全部。

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，會省去很多不必要的操作，為編程帶來很大程度的便利，下面就來安利十二個常用的魔法命令。

基礎(chǔ)常識

？和？？ ->例:%matplotlib?、%matplotlib??

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

%和%% ->例:%time、%%time

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

1.%Ismagic和%magic

如果你還不了解IPython的魔法命令，那這兩個魔法命令一定是最重要的，記牢這兩個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介紹，比如介紹、樣例等等，比較考驗英語功底，耐下心慢慢了解。

2.%pdb

輸入這個命令并且運行之后，如果后面的代碼出現(xiàn)了異常，這個指令就會主動進入調(diào)試器，幾十行幾百行代碼難免會有幾個或一堆Bug?？赡鼙容^笨的方法就是找斷點然后print，最后還要把print刪掉，而%pdb調(diào)試找到Bug后直接退出就好，相對前者更方便些。

比如兩個數(shù)相加，不小心把一個整數(shù)定義成字符型，在調(diào)用函數(shù)計算時會發(fā)生報錯，然后就可以進入調(diào)試器進行調(diào)試，切記最后要通過exit()退出，不能直接終止單元格運行。

3.%debug

%debug的作用與%pdb幾乎是一樣的，不同之處就是%pdb在遇到異常自動進入調(diào)試器，而%debug是人遇到報錯主動輸入指令進入調(diào)試器，仍然是上面那個例子，調(diào)試界面如下：

主動和被動兩種調(diào)試方式大家可以靠自己喜好選擇，我個人比較喜歡%debug。

4.%who和%whos

代碼一多變量可能就會變多，變量一多可能就會混淆，或者在刪除單元格的時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，而%whos給出的信息更加詳細，包括變量名稱、類型、和數(shù)據(jù)。

5.%time和%timeit

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

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

如果你在一個文件中花了很長的時間清理了一些數(shù)據(jù)，比如對原始數(shù)據(jù)缺失值填充呀、降維呀、轉(zhuǎn)換呀等等，然后在另一個文件中需要用到同樣的數(shù)據(jù)，笨一點方法就是將數(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，我們先在一個文件中利用%store保存一個變量。

然后在另一個文件中調(diào)用這個變量：

可以看到直接調(diào)用是會報錯的，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用來保存，%store -r用來讀取。

7.%xdel和%reset

這條命令的作用就是刪除變量，并且刪除其在IPython中的對象上的一切引用。平時在數(shù)據(jù)清洗時，從原始數(shù)據(jù)到清洗后的數(shù)據(jù)中間要經(jīng)過很多步驟，我們不可能全程用一個變量名稱，所以中間步驟很容易為數(shù)據(jù)起一些類似的名稱，而利用%xdel就可以將無用的單個變量名稱刪掉，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)頁的，久而久之，這個notebook就特別長，再想查看文件前面的內(nèi)容不僅需要滾動很長時間滑輪，而且數(shù)據(jù)間很容易混淆，所以每當輸出一次數(shù)據(jù)集后可以利用%cls命令清除一次，使notebook看起來更整潔。

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

9.%%writefile

如果我們想寫一個函數(shù)，例如去除中文符號的函數(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函數(shù)寫入一個單獨文件，想用的時候直接調(diào)用，這個操作可以利用%%writefile命令進行寫入。

10.%run

%run命令的作用就是運行腳本文件，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命令直接運行。

11.%psource

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

前面提及的??也有相同的作用，但是輸出的形式?jīng)]有%psource直觀，還混有其它的信息在里面。

12.%hist

%hist的作用就是打印所有命令行輸入的歷史記錄，方便查看之前輸入的代碼信息。

這個命令允許設(shè)置查詢的區(qū)間，也就是命令行輸入對應(yīng)的序號。

這些魔法命令有一部分能被常用的代碼語句代替，但是卻沒有魔法命令簡單明了，只是個人習慣的問題，如果可能盡量改掉自己的思維定式，用更加便捷的代碼處理問題。