IPython 8.0 Python 命令行交互工具

前言：

IPython 是 Python 的原生交互式 shell 的增强版，可以完成许多不同寻常的任务，比如帮助实现并行化计算；主要使用它提供的交互性帮助，比如代码着色、改进了的命令行回调、制表符完成、宏功能以及改进了的交互式帮助。

IPython 8.0 酝酿了许久，主要对现有代码库和几个新功能进行了改进。新功能包括在 CLI 中使用 Black 重新格式化代码、ghost 建议以及突出错误节点的更好的回溯，从而使复杂的表达式更易于调试。

1.追溯改进

之前的错误回溯显示一个散列表（hash），用于编译 Python AST：

In [1]: def foo():
...:     return 3 / 0
...:

In [2]: foo()
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
 in 
----> 1 foo()

 in foo()
    1 def foo():
----> 2     return 3 / 0
    3

ZeroDivisionError: division by zero

现在错误回溯的格式正确，会显示发生错误的单元格编号：

In [1]: def foo():
...:     return 3 / 0
...:

Input In [2]: foo()
---------------------------------------------------------------------------
ZeroDivisionError                         Traceback (most recent call last)
input In [2], in 
----> 1 foo()

Input In [1], in foo()
    1 def foo():
----> 2     return 3 / 0

ZeroDivisionError: division by zero

第二个回溯改进是stack_data 包的集成；在回溯中提供更智能的信息；它会突出显示发生错误的 AST 节点，这有助于快速缩小错误范围，比如：

def foo(i):
    x = [[[0]]]
    return x[0][i][0]


def bar():
    return foo(0) + foo(
        1
    ) + foo(2)

调用 bar() 会在 IndexError 的返回行上引发一个 foo，IPython 8.0 可以告诉你索引错误发生在哪里：

IndexError
Input In [2], in 
----> 1 bar()
        ^^^^^

Input In [1], in bar()
      6 def bar():
----> 7     return foo(0) + foo(
                            ^^^^
      8         1
         ^^^^^^^^
      9     ) + foo(2)
         ^^^^

Input In [1], in foo(i)
      1 def foo(i):
      2     x = [[[0]]]
----> 3     return x[0][i][0]
                   ^^^^^^^

用 ^ 标记的位置在终端会高亮显示。

第三个回溯改进是最谨慎的，但对生产力有很大影响，在回溯中的文件名后面附加一个冒号 :: 和行号：

ZeroDivisionError               Traceback (most recent call last)
File ~/error.py:4, in 
      1 def f():
      2     1/0
----> 4 f()

File ~/error.py:2, in f()
      1 def f():
----> 2     1/0

许多终端和编辑器具有的集成功能，允许在使用此语法时 直接跳转到错误相关的文件/行 。

2.自动建议

Ptpython 允许用户在ptpython/config.py 中启用自动建议功能，此功能包含丰富的代码补全建议，

如图：

目前，自动建议仅在 emacs 或 vi 插入编辑模式中显示：

ctrl e、ctrl f 和 alt f 快捷键默认在 emacs 模式下工作。
要在 vi 插入模式下使用这些快捷键，必须在 config.py 中创建自定义键绑定。

3.使用“?”和"??"查看对象信息

在 IPDB 中，现在可以使用“?”和”? ?“来显示对象的信息，在使用 IPython 提示符时也可如此操作：

ipdb> partial?
Init signature: partial(self, /, *args, **kwargs)
Docstring:
partial(func, *args, **keywords) - new function with partial application
of the given arguments and keywords.
File:           ~/.pyenv/versions/3.8.6/lib/python3.8/functools.py
Type:           type
Subclasses:

4.历史范围全局功能

之前使用 %history  功能时 ， 用户可以指定会话和行的范围，例如：

~8/1-~6/5   # see history from the first line of 8 sessions ago,
            # to the fifth line of 6 sessions ago.``

或者可以指定全局模式（global）：

-g   # glob ALL history for the specified pattern.

但无法同时指定两者，如果用户确实指定了范围和全局模式，则将使用 glob 模式（通配所有历史记录），并且将 忽略范围 。

现在此功能获得了增强，如果用户同时指定范围和 glob 模式，则 glob 模式将应用于指定的历史范围。