42.8    Die interaktive Python-Shell – IPython 

Mit dem Open-Source-Projekt IPython wird eine alternative Python-Shell entwickelt, die gegenüber dem klassischen interaktiven Modus einige Vorteile bietet. Abgesehen von einer Fülle hilfreicher Werkzeuge, die die interaktive Arbeit mit Python erleichtern, trennt IPython die Shell konzeptuell von dem darunterliegenden Python-Interpreter. Diese Trennung macht interessante Anwendungen möglich, beispielsweise eine Architektur zum interaktiven parallelen Rechnen in Python, die wir an dieser Stelle jedoch nicht behandeln werden.

Für Benutzer der Python-Distribution Anaconda ist IPython bereits vorinstalliert oder kann bei Bedarf folgendermaßen nachinstalliert werden, wie in Abschnitt 38.4 beschrieben:

$ conda install ipython

Außerdem ist IPython im PyPI enthalten und kann über den Paketmanager pip installiert werden:

$ pip install ipython

Näheres zu PyPI und pip erfahren Sie in Abschnitt 38.1.3.

 

42.8.1    Die interaktive Shell 

IPython lässt sich mit dem Befehl ipython starten und präsentiert sich dann in einer interaktiven Shell ähnlich dem interaktiven Modus von CPython:

Python 3.6.0 (default, Jan 16 2017, 12:12:55) 
Type "copyright", "credits" or "license" for more information.

IPython 5.1.0 -- An enhanced Interactive Python.
?         -> Introduction and overview of IPython's features.
%quickref -> Quick reference.
help      -> Python's own help system.
object?   -> Details about 'object', use 'object??' for extra details.

In [1]:

Tab-Vervollständigung

Die wohl bequemste der in der interaktiven IPython-Shell eingeführten Verbesserungen ist die Tab-Vervollständigung. Beim Drücken von (ê) versucht IPython, die aktuelle Eingabe zu vervollständigen, was insbesondere für Methoden und Attribute gut funktioniert. Ist die Vervollständigung nicht eindeutig, bietet IPython eine Liste von Möglichkeiten an.

In [2]: import sys

In [3]: sys.path<TAB>
sys.path                 sys.path_hooks           sys.path_importer_cache

Informationen über Instanzen

Durch Anhängen eines Fragezeichens gibt IPython Detailinformationen zu einer Instanz aus. Diese beinhalten unter anderem den Datentyp und einen eventuellen Docstring:

In [4]: x = "test"

In [5]: x?
Type:        str
String form: test
Length:      4
Docstring:
str(object='') -> str
str(bytes_or_buffer[, encoding[, errors]]) -> str
[…]

Noch detailliertere Informationen über eine Instanz erhalten Sie durch das Anhängen eines zweiten Fragezeichens: x??.

Eingabehistorie

Ähnlich wie im interaktiven Modus führt IPython eine Eingabehistorie, die über die Tasten (ì) und (ë) durchlaufen werden kann. Im Gegensatz zum interaktiven Modus bekommt jede Eingabe einen Index zugewiesen, der in eckigen Klammern im Eingabeprompt steht:

In [6]:

In diesem Fall würde die nächste Eingabe in der Historie den Index 6 zugewiesen bekommen. Über ihren Index können alte Eingaben erneut ausgeführt werden. Dazu wird die magische Funktion %rerun verwendet, die sowohl einzelne Indizes als auch ganze Bereiche der Eingabehistorie erneut ausführen kann. Zunächst führen wir einige Beispieleingaben aus, die wir später wiederholen möchten:

In [6]: x = "test"

In [7]: x *= 2

In [8]: x
Out[8]: 'testtest'

Mithilfe der magischen Funktion %rerun können jetzt die Eingaben mit den Indizes zwischen 6 und 8 erneut ausgeführt werden, ohne sie noch einmal eingeben zu müssen.

In [9]: %rerun 6-8
=== Executing: ===
x = "test"
x *= 2
x
=== Output: ===
Out[9]: 'testtest'

Die magische Funktion %history funktioniert analog zu %rerun und zeigt die betreffenden Teile der Eingabehistorie an, ohne sie erneut auszuführen.

Magische Funktionen

Wie im vorangegangenen Abschnitt dargestellt, bietet die IPython-Shell dem Benutzer sogenannte magische Funktionen an, die allesamt mit einem Prozentzeichen beginnen, damit sie nicht mit regulären Bezeichnern interferieren. Tabelle 42.2 listet die wichtigsten zur Verfügung stehenden magischen Funktionen auf und erklärt ihre Bedeutung.

Tabelle 42.2    Magische Funktionen in IPython

Auch zu den magischen Funktionen können Sie sich mithilfe eines angehängten Fragezeichens eine Hilfeseite einblenden lassen, die ihre Benutzung erläutert.