IPython 및 Jupyter 노트북에 유용한 명령

파이썬이 1991 년에 처음 등장했을 때, 그것은 "자신의 위험에 처한"컴퓨팅 언어로 더 많이 인식되었습니다. 오늘날 이는 데이터 과학, 기계 학습 및 소프트웨어 개발을위한 주요 언어입니다.

Python이 인기있는 주요 이유는 다음과 같은 새로운 기능과 기술을 추가 할 때 유연성이 있기 때문입니다.마법의 명령.

그렇다면 Python에서 마술 명령은 정확히 무엇입니까?

매직 명령은 일상적인 작업을 용이하게하도록 설계된 일반적인 Python 구문보다 향상된 기능 또는 바로 가기입니다.

이러한 특수 명령을 사용하면IPython외부 스크립트를 실행하거나 코드 조각의 실행 시간을 계산하는 등 표준 데이터 분석의 다양한 일반적인 문제를 해결합니다.

이 튜토리얼에서는 매우 유용한 몇 가지 주문을 알려 드리겠습니다. 이것들은 더 나은 프로그래밍 마법사가되는 데 도움이 될 것입니다.

이 모든 명령은 사전에 테스트되었습니다.Jupyter 노트북달리는Python 버전 3.7.4. 이 명령은 IDE의 모든 IPython 셸에서 완벽하게 실행되어야합니다.스파이더,파이 참등

매직 명령은 두 가지 형태로 제공됩니다.

• 라인 매직— 단일로 표시%접두사이며 한 줄의 입력에서 작동합니다.
• 세포 마법— 이중으로 표시%%접두사이며 전체 셀 또는 여러 줄의 입력에서 작동합니다.

가장 인기있는 몇 가지 마법 명령을 살펴 보겠습니다.

외부 스크립트 실행

새로운 프로젝트를 진행하고 있다고 가정합니다.Jupyter, 이전에 작성한 스크립트를 사용하려고합니다. 전체 코드를 Jupyter 셀에 복사하는 대신 Python 마법을 사용할 수 있습니다.

모든 스크립트는 다음을 사용하여 IPython 세션의 환경 내에서 실행할 수 있습니다.%운영명령.

다음과 같은 파일이 있다고 가정합니다.test_script.py다음 코드로 :

이를 실행하기 위해 다음을 사용합니다.

%run test_script.py

스크립트는 정의 된 가져 오기 또는 변수가없는 빈 네임 스페이스에서 실행됩니다.

동작은 다음을 사용하여 명령 줄에서 프로그램을 실행하는 것과 동일합니다.파이썬 test_script.py.

참고 : 다음을 사용하여 이미 정의 된 변수에 대한 액세스를 제공 할 수 있습니다.% run -i.

실행 된 스크립트에 정의 된 모든 변수는 이제 IPython 셸에서 액세스 할 수 있습니다.

예를 들어 외부 스크립트에 정의 된 함수를 재사용하는 방법을 참조하십시오.

필요한 경우 인수를 전달할 수도 있습니다. 여기서는 명령과 함께 단일 정수 인수를 전달합니다.

%run python_script.py 10`

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에서 외부 스크립트 실행.

외부 스크립트를 셀로 가져 오기 /보기

다음을 사용하여 외부 스크립트를 실행할 수 있습니다.%운영명령. 그러나 스크립트를 노트북 셀에 복사해야하는 상황이 있습니다.

걱정하지 마세요. Ctrl-C 및 Ctrl-V로 돌아갈 필요가 없습니다.

그만큼%하중매직 함수를 사용하면 스크립트를 코드 셀로 직접 가져올 수 있습니다.

%load test_script.py

위의 문장을 입력하고 실행을 누르십시오. 여기에서 마법을 직접 확인하십시오.

비슷한하중명령, 우리는pycat. 노트북을 떠나지 않고도 파일의 내용을 볼 수 있습니다.

%pycat test_script.py

% pycat외부 파일의 모든 내용을 출력으로 표시합니다.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에 외부 스크립트 가져 오기.

노트북 셀을 외부 스크립트로 내보내기

데이터 과학자로서 저는 종종Jupyter 노트북. 그러나 프로덕션과 관련하여 코드는.py스크립트 파일.

여기,writefile마법이 유용합니다.writefile셀 내용 전체를 외부 파일로 내 보냅니다.

구경하다:

이중 퍼센트 (%%) 여기에 서명하십시오.writefile세포 마법입니다.

기존 파일에 코드를 추가 할 수도 있습니다.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에 셀 내보내기.

코드 실행 시간

% timeitPython 표현식을 실행하기 위해 IPython 환경에 필요한 시간을 계산합니다.

이것을 사용하여 목록 이해력의 성능을...에 대한고리.

처음 1,000 개의 자연수의 제곱을 포함하는 목록을 만들 것입니다.

timeit표현식의 여러 실행을 수행합니다. 평균적으로 여러 번 실행되므로 결과가 더 안정적입니다.

우리는 또한timeit(%% timeit) 코드 블록의 경우.

다음을 사용하여 동일한 목록을 만들어 보겠습니다....에 대한고리:

이 시나리오에서 목록 이해는 동등한 것보다 약 10 % 더 빠릅니다....에 대한고리.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에서 코드 시간 실행.

네임 스페이스에 변수 나열

네임 스페이스에 정의 된 모든 변수를 나열해야하는 경우 사용할 수있는 세 가지 명령이 있습니다.

• WHO: 최소한의 형식으로 모든 대화 형 변수를 인쇄합니다.
• who_ls: 모든 변수를 정렬 된 목록으로 반환합니다.
• 누구: 처럼%WHO, 그러나 각 변수에 대한 추가 정보를 제공합니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

위의 코드는 네임 스페이스의 모든 사용자 정의 변수를 표시합니다. 특정 데이터 유형을 인수로 전달하여 표시 할 수 있습니다.

%who str# Output
# name

who_ls매우 유사하게 작동합니다. 유일한 차이점은 출력이 목록 형식이라는 것입니다.

%who_ls#Output:
# ['age', 'name', 'roll_number']

누구변수에 대한 자세한 정보를 제공합니다.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에 변수 나열.

HTML 스크립트 실행

코드에 간단한 UI 요소를 제공해야하는 경우 IPython에서도 HTML 및 JavaScript 코드를 실행할 수 있습니다.

%% html셀에 HTML 코드를 작성할 수 있습니다. JavaScript의 경우%% js.

다음은 HTML로 간단한 표를 렌더링하는 예입니다.

셀은 HTML 편집기 역할을합니다. 코드가 실행되면 HTML 출력이 수신됩니다.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기서 HTML 스크립트 실행.

환경 변수 작업

그만큼envmagic 명령을 사용하면 시스템 환경 변수에 액세스하고 조작 할 수 있습니다.

다음 중 하나를 수행 할 수 있습니다.

• % env— 모든 환경 변수 나열
• % env var— 변수 값 가져 오기var
• % env var 값— 변수 값 설정var

매개 변수없이% env모든 환경 변수를 나열합니다.

특정 변수의 값을 반환하는 매개 변수를 추가합니다.

에 대해 더 읽을 수 있습니다여기에서 환경 변수 작업.

결론

다음을 사용하여 몇 가지 예와 함께 사용 가능한 매직 함수에 대한 일반적인 설명을 볼 수 있습니다.

%magic

특정 마법 기능에 대한 정보도 얻을 수 있습니다. 예를 들어 문서를 읽으려면%WHO마법은 다음을 입력하십시오.

자신 만의 매직 함수를 정의하려면 다음을 읽어야합니다.더 많은 IPython 리소스.

그래서 여기에 나의 소중한 파이썬 마법 명령이 있습니다. 아래 댓글에서 가장 좋아하는 것을 알려주십시오.

이 튜토리얼이 흥미롭고 유용하기를 바랍니다.

추가 읽기

• 내장 매직 명령 IPython
• 튜토리얼 포인트 — 매직 커맨드

Useful commands for IPython and Jupyter Notebooks

When Python first appeared in 1991, it was seen more as an “at your own risk” computing language. Today it is the predominant language for data science, machine learning, and software development.

A key reason behind Python’s popularity is its flexibility when it comes to adding new features and technologies like magic commands.

So, what exactly is a magic command in Python?

Magic commands are enhancements or shortcuts over the usual Python syntax designed to facilitate routine tasks.

These special commands enable us to easily control the behavior of the IPython system and solve various common problems in standard data analysis, for example, running an external script or calculating the execution time of a piece of code.

In this tutorial, I will teach you some very useful spells. These will help you to become better programming wizards.

All these commands were tested beforehand on a Jupyter Notebook running Python version 3.7.4. These commands should run perfectly in any IPython shell on your IDE, like Spyder, Pycharm, etc.

Magic commands come in two different forms:

• Line magic — is denoted by a single % prefix and operates on a single line of input
• Cell magic — is denoted by a double %% prefix and operates on the entire cell or multiple lines of input.

Let’s look at some of the most popular magic commands.

Run an External Script

Suppose you are working on a new project on Jupyter, and you wish to use a script that you wrote earlier. Rather than copying the entire code into a Jupyter cell, you can use some Python magic.

Any script can be run inside the environment of our IPython session using the %run command.

Suppose I have a file called test_script.py with the following code:

To run it, we use:

%run test_script.py

The script will run in an empty namespace with no imports or variables defined.

The behavior is identical to running the program on a command line using python test_script.py.

Note: You can provide access to already defined variables using %run -i.

All of the variables defined in the executed script are now accessible in the IPython shell.

For example, see how I reuse a function defined in the external script:

If needed, we can also pass arguments. Here, we pass a single integer argument along with our command.

%run python_script.py 10`

You can read more about running an external script here.

Import/View an External Script Into a Cell

We can run an external script using the %run command. But, there are situations when we must copy the script into a notebook cell.

Don’t worry, you don’t need to go back to Ctrl-C and Ctrl-V.

The %load magic function allows us to import a script directly into a code cell.

%load test_script.py

Just type the above statement and press run. Here, see the magic yourself:

Similar to the load command, we have pycat. It allows us to view the content of any file without leaving our notebook.

%pycat test_script.py

%pycat displays all the content of the external file as its output.

You can read more about importing an external script here.

Export a Notebook Cell as an External Script

As a data scientist, I often end up coding in a Jupyter notebook. But when it comes to production, the code needs to be in a .py script file.

Here, the writefile magic comes in handy. writefile exports the entirety of a cell’s content to an external file.

Take a look:

Notice the double percent(%%) sign here, as writefile is a cell magic.

We can also append code to an existing file.

You can read more about exporting a cell here.

Code Execution Time

%timeit calculates the time required by the IPython environment to execute a Python expression.

Let’s use this to compare the performance of list comprehension with a for loop.

We will create a list that contains the squares of the first 1,000 natural numbers.

timeit performs multiple runs of the expression. As we receive an average of several executions, the results are more reliable.

We also have a cell version for timeit (%%timeit) for a code block.

Let’s create the same list using a for loop:

In this scenario, list comprehension is about 10% faster than an equivalent for loop.

You can read more about code time execution here.

List Variables in the Namespace

If we need to list all the variables defined in the namespace, we have three commands at our disposal.

• who: Print all the interactive variables, with minimal formatting
• who_ls: Returns all the variables as a sorted list
• whos: Like %who, but gives some extra information about each variable

Here’s an example:

The above code displays all the user-defined variables in the namespace. We can display specific data types by passing them as arguments.

%who str# Output
# name

who_ls works very similarly. The only difference is that the output is in the form of a list.

%who_ls#Output:
# ['age', 'name', 'roll_number']

whos provides detailed information about the variables.

You can read more about listing variables here.

Execute HTML Script

If you need to provide some simple UI elements to your code, you can execute HTML and JavaScript code in IPython as well.

%%html allows us to write HTML code in the cell. For JavaScript, use %%js.

Here’s an example that will render a simple table in HTML:

The cell acts as an HTML editor. Once the code is run, you receive the HTML output.

You can read more about executing HTML script here.

Work With Environment Variables

The env magic command allows you to access and manipulate system environment variables.

You can either:

• %env — List all the environment variables
• %env var — Get value for variable var
• %env var value — Set value for variable var

Without any parameter, %env will list down all the environment variables.

We add a parameter to return the value of a specific variable.

You can read more about working with environment variables here.

Conclusion

You can see a general description of available magic functions, along with some examples, using:

%magic

We can also get information on a specific magic function. So, for example, to read the documentation of the %who magic simply type this:

If you wish to define your own magic functions, you should read this: More IPython Resources.

So here were some of my treasured Python magic commands. Let me know your favorite ones in the comments below.

I hope you found this tutorial interesting and useful.

Further Reading

• Built-In Magic Commands IPython
• Tutorials Point — Magic Commands