Kouzelné funkce a využití dalších skriptovacích jazyků v IPythonu

Obsah

1. Kouzelné funkce vestavěné do IPythonu

2. Zobrazení historie zadaných příkazů

3. Uložení a obnova obsahu proměnných z diskového úložiště

4. Výpis proměnných, popř. jejich typů

5. Zjištění doby běhu určité funkce či části kódu

6. Spuštění vybrané funkce v profileru

7. Integrace IPythonu s debuggerem

8. Volání funkcí bez nutnosti psaní závorek

9. Přechod do jiného adresáře, výpis aktuálního adresáře

10. Zobrazení historie navštívených adresářů

11. Příkazy zapsané v odlišném jazyce, popř. jiné verze Pythonu

12. Přidání vlastní kouzelné funkce

13. Integrace IPythonu s Vimem

14. IPython v PyDev

15. IPython a integrované vývojové prostředí Spyder

16. IPython a PuDB: spojení výkonného interaktivního prostředí se skvělým debuggerem

17. Základní informace o PuDB

18. Nastavení IPythonu v debuggeru PuDB

19. Příloha: seznam standardních kouzelných funkcí IPythonu

20. Odkazy na Internetu

1. Kouzelné funkce vestavěné do IPythonu

Ve druhém článku o IPythonu navážeme na článek úvodní. Zaměříme se na popis dalších užitečných magických funkcí nabízených tímto nástrojem. Popíšeme si i možnost přidání vlastních kouzelných funkcí (magic functions), využití dalších skriptovacích jazyků přímo z prostředí IPythonu a kombinaci IPythonu s programátorskými textovými editory, popř. s integrovanými vývojovými prostředími. Nezapomeneme ani na zmínku o integraci IPythonu do pokročilého debuggeru pudb, s nímž jsme se již na stránkách Roota seznámili v samostatném článku.

Obrázek 1: Prostředí IPythonu je založeno na konceptu takzvaných buněk (cells), k jejichž obsahu i vypočteným výsledkům je možné se v případě potřeby vrátit.

Již v předchozím článku jsme se seznámili s některými kouzelnými funkcemi IPythonu (magic functions). Připomeňme si ve stručnosti, o jakých funkcích jsme se bavili. Především se jednalo o funkce pojmenované %cpaste a %edit. Díky jejich existenci lze do prostředí IPythonu buď přenést celý blok přes schránku (bez snahy o jeho přeformátování), popř. spustit externí editor a upravit v něm zvolenou část kódu. Výběr textového editoru se provádí přes proměnné prostředí $EDITOR, popř. $VISUAL. V případě funkce %cpaste se vkládání ukončuje klávesovou zkratkou Ctrl+D. Kouzelná funkce %edit (lze ji vyvolat i přes klávesu F2) nám umožní spustit editor s možností úpravy vybraného objektu či vytvoření objektu nového. Pro načtení souboru se zdrojovými kódy se používá kouzelná funkce nazvaná %load. Pro opačnou operaci, tedy pro uložení obsahu vybraných buněk slouží kouzelná funkce se jménem %save. Té se předává jak jméno souboru, tak i buňky, které se do něho mají uložit.

Obrázek 2: Vestavěná nápověda IPythonu. Ta je pochopitelně k dispozici i pro všechny kouzelné funkce popisované v dnešním článku.

2. Zobrazení historie zadaných příkazů

První kouzelnou funkcí, s níž se v dnešním článku seznámíme, je funkce nazvaná %history (připomeňme si, že jména kouzelných funkcí začínají znakem procenta či v některých případech dvěma procenty). Funkce %history dokáže zobrazit historii dříve zadaných příkazů, přičemž přístup do historie je možný hned několika způsoby, typicky ovšem zadáním rozsahu:

Obrázek 3: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %history.

Ukažme si nyní jedno z možných použití této funkce. Zobrazíme posledních dvacet příkazů, a to včetně čísel řádků (přepínač -n) a taktéž vlastních příkazů (přepínač -o):

In [63]: %history -n -o 1-20
 
   1: os.*dir*
   2: os.*dir*?
   3: import os
   4: os.*dir*
   5: os.*dir*?
   6: import os
   7: os.*dir*?
   8: os.chdir?
   9: os.chdir?
  10: os.chdir??
  11: ??os.chdir
  12: ??os.chdir??
  13: import math
  14: math.*?
  15: math.*a?
  16: math.*r?
  17: math.*r*?
  18: math.*rand*?
  19: *rand*?
  20: *rand*?

Užitečný je i přepínač -g, který nám umožňuje specifikovat vzorek (pattern), který je následně vyhledáván v historii příkazů. Vzorek ovšem v tomto případě není běžným regulárním výrazem, ale „globem“ využívaným například v shellu při specifikaci jmen souborů. Podporovány jsou tedy zejména žolíkové znaky „*“ a „?“. Podívejme se nyní na využití tohoto přepínače:

Obrázek 4: Několik běžných příkazů, které se zapíšou do historie IPythonu (pro aktivní sezení).

Obrázek 5: Výpis celé historie příkazů.

Obrázek 6: Výpis příkazů obsahujících řetězec „foobar“.

Obrázek 7: Výpis příkazů obsahujících vzorek „oo“ následovaný libovolnými znaky.

3. Uložení a obnova obsahu proměnných z diskového úložiště

Minule jsme se seznámili i s kouzelnou funkcí pojmenovanou %save, kterou je možné použít pro uložení zdrojového textu či jeho části (popř. i jednotlivých příkazů) do specifikovaného souboru. Existuje ovšem i možnost uložení obsahu vybraných proměnných, které tak dokážou „přežít“ ukončení IPythonu. Pro tento účel slouží magická funkce nazvaná %store, která slouží pro uložení vybraných (explicitně zapsaných) proměnných na disk. Po opětovném spuštění IPythonu se tyto proměnné mohou obnovit příkazem %store s přepínačem -r:

Obrázek 8: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %history.

Opět si ukažme použití této velmi užitečné kouzelné funkce na jednoduchém příkladě:

Obrázek 9: Definice několika proměnných globálních v rámci aktuálního jmenného prostoru.

Obrázek 10: Explicitní uložení proměnných na disk kouzelnou funkcí %store.

Obrázek 11: Po opětovném startu IPythonu nejsou dříve uložené proměnné dostupné (začíná se tedy pracovat „na zelené louce“).

Obrázek 12: Načtení obsahu proměnných z disku – proměnné i jejich obsah (včetně typu) byly obnoveny.

$ ls -1 ~/.ipython/profile_default/db/autorestore/
 
a
b
c
d
e
f
g

4. Výpis proměnných, popř. jejich typů

Další dvě kouzelné funkce vestavěné do IPythonu, s nimiž se v dnešním článku ve stručnosti seznámíme, se jmenují %who a %whos. První z těchto funkcí vypíše obsah všech manuálně definovaných globálních proměnných, popř. proměnných, které odpovídají zadanému vzoru (viz též kouzelnou funkci %history zmíněnou výše):

Obrázek 13: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %who.

Funkce %whos provádí podobnou činnost, ovšem s tím, rozdílem, že se o proměnných vypíše větší množství informací (typ i hodnotu):

Obrázek 14: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %whos.

Základní použití těchto dvou funkcí je ukázáno na dvojici screenshotů:

Obrázek 15: Použití kouzelné funkce %whos.

Obrázek 16: Použití kouzelných funkcí %who a %whos v jiném sezení (session) s odlišnými proměnnými.

5. Zjištění doby běhu určité funkce či části kódu

Mnohdy je zapotřebí zjistit dobu trvání běhu nějaké Pythonovské funkce, popř. části kódu. K tomuto účelu je možné v IPythonu použít kouzelnou funkci nazvanou příznačně %timeit, která dokonce umožňuje opakované měření (což zlepší přesnost a eliminuje případný čas nutný pro „zahřátí“ daného kusu kódu):

Obrázek 17: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %timeit.

Použití této magické funkce je ve skutečnosti velmi snadné, což je ostatně patrné i z následující čtveřice screenshotů s popisem prováděných operací:

Obrázek 18: Přenos zdrojového kódu funkce pro (dosti neefektivní) výpočet faktoriálu do prostředí IPythonu přes schránku s využitím již dříve popsané magické funkce %cpaste.

Obrázek 19: Změření doby výpočtu faktoriálu ze sedmi měření, z nichž každé výpočet spustilo 10000×.

Obrázek 20: Změna počtu spuštění měřené funkce pro každé ze sedmi měření.

Obrázek 21: Modifikovat je možné v případě potřeby i samotný počet měření (ve výchozím nastavení se provádí sedm měření).

6. Spuštění vybrané funkce v profileru

Kromě jednoduchého měření času lze vybranou funkci spustit v pythonovském profileru, a to konkrétně s využitím kouzelné funkce nazvané %prun (neboli profiler run). Výsledkem budou podrobnější informace o tom, jaké funkce byly v průběhu sledování a měření volány a co se v průběhu měření vlastně dělo (přístupy do databáze, čisté výpočty atd.):

Obrázek 22: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %prun.

Ukázka výsledků získaných funkcí %prun při zavolání jednoduché funkce pro výpočet faktoriálu (která je rekurzivní a interně nevolá další funkce kromě vyhodnocování konstrukce assert):

Obrázek 23: Výsledky získané profilerem přes magickou funkci %prun.

Následuje další demonstrační příklad ukazující, která část funkce pro převod celočíselné hodnoty na římské číslice je časově nejsložitější (pro daný vstup):

In [2]: # %load roman_test.py 
   ...: def roman(number):
   ...:     return (
   ...:             (number * 'I')
   ...:             .replace('IIIII', 'V')
   ...:             .replace('IIII', 'IV')
   ...:             .replace('VV', 'X')
   ...:             .replace('VIV', 'IX')
   ...:             .replace('XXXXX', 'L')
   ...:             .replace('XXXX', 'XL')
   ...:             .replace('LL', 'C')
   ...:             .replace('LXL', 'XC')
   ...:             .replace('CCCCC', 'D')
   ...:             .replace('CCCC', 'CD')
   ...:             .replace('DD', 'M')
   ...:             .replace('DCD', 'CM')
   ...:     )
   ...:
 
In [3]: %prun roman(999999)
         16 function calls in 0.016 seconds
 
   Ordered by: internal time
 
   ncalls  tottime  percall  cumtime  percall filename:lineno(function)
       12    0.015    0.001    0.015    0.001 {method 'replace' of 'str' objects}
        1    0.001    0.001    0.016    0.016 <ipython-input-2-e61a7f8b7a92>:2(roman)
        1    0.000    0.000    0.016    0.016 {built-in method builtins.exec}
        1    0.000    0.000    0.016    0.016 <string>:1(<module>)
        1    0.000    0.000    0.000    0.000 {method 'disable' of '_lsprof.Profiler' objects}

7. Integrace IPythonu s debuggerem

Přímo z prostředí IPythonu je možné volat i debugger. Výchozím podporovaným debuggerem je standardní pdb neboli „The Python Debugger“. Pro vyvolání debuggeru slouží kouzelná funkce %debug:

Obrázek 24: Nápověda zobrazená ke kouzelné funkci %debug.

Základní způsob použití tohoto příkazu si ukážeme na několika screenshotech:

Obrázek 25: Načtení funkce, kterou budeme ladit.

Obrázek 26: Spuštění pdb a zobrazení jeho nápovědy.

Obrázek 27: Základním příkazem je s neboli step, kterým lze krokovat laděnou funkcí.

Obrázek 28: Zobrazení hodnoty parametru n.

Obrázek 29: Příkazem ll se zobrazí právě laděná funkce nebo metoda se zvýrazněním aktuálního řádku.

8. Volání funkcí bez nutnosti psaní závorek

Další potenciálně užitečná magická funkce se jmenuje %autocall. Jedná se o funkci akceptující jeden parametr, který určuje, v jakém případě bude nutné okolo parametrů volaných (běžných) funkcí psát kulaté závorky:

Obrázek 30: Nápověda zobrazená k magické funkci %autocall.

Opět si ukažme příklad použití:

Obrázek 31: Použití %autocall 2 (zavolají se i funkce bez parametrů).

Obrázek 32: Použití %autocall 1 (funkce bez parametrů je nutné volat tak, jako v Pythonu).

9. Přechod do jiného adresáře, výpis aktuálního adresáře

Při práci na větším projektu není neobvyklé, že je nutné přecházet mezi různými adresáři – přitom vždy jeden adresář je aktivní (pracovní). Pro přechod mezi adresáři slouží magická funkce %cd, jejíž základní použití je podobné obdobně pojmenovanému příkazu shellu:

Obrázek 33: Nápověda zobrazená k magické funkci %cd.

Pracovní, tedy aktivní adresář se, opět podobně jako v shellu, vypíše magickou funkcí pojmenovanou %pwd neboli print working directory:

Obrázek 34: Nápověda zobrazená k magické funkci %pwd.

U funkce %cd lze pochopitelně použít klávesu Tab zobrazující menu s nabídkou dostupných adresářů. Dále je možné se vrátit do předchozího adresáře příkazem %cd -. Navštívené adresáře se totiž zapisují do seznamu s historií:

Obrázek 35: Nabídka adresáře po stisku klávesy Tab.

Obrázek 36: Některé možnosti nabízené magickými funkcemi %cd a %pwd.

10. Zobrazení historie navštívených adresářů

Jak jsme si již řekli v předchozí kapitole, uchovává si IPython historii navštívených adresářů, ke které je možné se později vrátit. K zobrazení této historie slouží magická funkce %dhist, která dokáže zobrazit jak celou historii (pokud nejsou uvedeny žádné další parametry) či pouze vybranou část historie:

Obrázek 37: Nápověda zobrazená k magické funkci %dhist.

Použití této kouzelné funkce je ve skutečnosti velmi jednoduché:

Obrázek 38: Zobrazení historie navštívených adresářů.

11. Příkazy zapsané v odlišném jazyce, popř. jiné verze Pythonu

IPython podporuje, což je poněkud zvláštní, spuštění příkazů zapsaných v odlišném programovacím jazyce, popř. v jiné verzi Pythonu. Tyto příkazy je ovšem nutné zapisovat s využitím příslušné kouzelné funkce, která musí začínat znaky %%. Dvojicí procent začínají ty magické funkce, které akceptují víceřádkový vstup, takže je zřejmé, že lze tvořit a zapisovat i složitější jazykové konstrukce, popř. definice. Příkazy se ukončují stiskem klávesové zkratky Ctrl+D Enter. Pochopitelně si opět ukážeme několik příkladů.

Použití Pythonu 2, i když samotný IPython je založen na Pythonu 3:

In [40]: %%python2
    ...: a = 42
    ...: print a
    ...: (Ctrl+D)
    ...: (Enter)
 
42

Volání více příkazů BASHe:

In [45]: %%bash
    ...: pwd
    ...: ls
    ...: (Ctrl+D)
    ...: (Enter)
 
/home/ptisnovs/src/python
baf.py
fuzzer.py
most-popular-python-libs
pipenv.htm
python_dotenv.htm
python-programming-courses
python-schema-checks
repos
roman.py
roman_test.py
spellcheck.py
svitava-gui
test_anim.py
testing-in-python
xrepos

Spuštění části kódu zapsaného v Perlu:

In [49]: %%perl
    ...: $a=42;
    ...: print $a;
    ...: (Ctrl+D)
    ...: (Enter)
 
42

12. Přidání vlastní kouzelné funkce

Do prostředí IPythonu je možné přidat i vlastní kouzelné funkce. Pojďme si nyní ve stručnosti ukázat, jak se tato operace provádí. Nejprve je nutné naimportovat dekorátor nazvaný register_line_magic, popř. register_cell_magic podle toho, zda se má nová magická funkce aplikovat na jediný vstupní řádek, nebo na celou několikařádkovou buňku. Pokud se bude jednat o magickou funkci pro jediný vstupní řádek, zapíšeme:

In [54]: from IPython.core.magic import register_line_magic

Dalším krokem je vytvoření libovolné funkce, u které bude tento dekorátor použit:

In [5]: @register_line_magic
   ...: def magic_function(line):
   ...:     return line.upper()

Použití takto vytvořené magické funkce:

In [6]: %magic_function foobar
Out[6]: 'FOOBAR'

In [15]: @register_line_magic
    ...: def x2(line):
    ...:     params = line.split(" ")
    ...:     return params[0] + "/" + params[1]
    ...:
 
In [16]: %x2 foo bar
Out[16]: 'foo/bar'

Obrázek 39: Zobrazení dokumentace a současně i zdrojového kódu uživatelem definované funkce.

13. Integrace IPythonu s Vimem

IPython je možné relativně snadno integrovat s textovým editorem Vim. V současnosti existuje dokonce několik pluginů pro Vim, které tuto integraci zajišťují. Starší a dnes již dále nevyvíjený plugin se jmenuje vim-python, ovšem pro nové verze IPythonu je doporučováno použít spíše plugin pojmenovaný Jupyter-Vim (což je poněkud matoucí jméno, pokud si ovšem neuvědomíme, že v projektu Jupyter je základním kernelem právě IPython). Použití tohoto pluginu bude podrobněji ukázáno v samostatném článku, ovšem v kontextu dnešního textu bylo vhodné alespoň upozornit na existenci tohoto přídavného modulu.

14. IPython v PyDev

Další možnost integrace IPythonu souvisí s vývojovým prostředím nazvaným PyDev. Toto IDE je ve skutečnosti modulem určeným pro integraci do univerzálního prostředí Eclipse. Vývoj projektu Eclipse byl zahájen na přelomu tisíciletí ve společnosti IBM a v současnosti se jedná o aplikaci šířenou pod licencí EPL. EPL je licence v některých ohledech poněkud odlišná od známé GNU GPL, to však nijak neovlivňuje možnosti použití Eclipse ve funkci IDE v Linuxu. Ostatně i z tohoto důvodu najdeme Eclipse i v základních balíčcích Fedory, což by v případě problematičtějšího licenčního modelu pochopitelně nebylo možné. V případě Eclipse se původně mělo jednat o integrované vývojové prostředí (IDE), které mělo představovat alternativu k tehdy již existujícímu prostředí Visual Age založenému na programovacím jazyku Smalltalk (toto prostředí je nicméně stále používáno a existuje okolo něj loajální, i když asi dnes již dosti malá komunita), později se z Eclipse stala univerzální platforma používaná jak ve funkci integrovaného vývojového prostředí, tak i ve funkci takzvaného „rich clienta“. A právě tuto schopnost Eclipse využili (kromě mnoha jiných programátorů) i vývojáři prostředí PyDev.

Obrázek 40: Ladění programu napsaného v Pythonu s využitím možností, které vývojářům poskytuje integrované vývojové prostředí PyDev.

V PyDevu jsou k dispozici dvě hlavní perspektivy (layout oken) nazvané PyDev a Debug. Tyto perspektivy se někdy přepínají automaticky, například při ladění aplikace, ovšem přepnutí je možné provést i ručně, a to výběrem perspektivy v pravém horním rohu grafického uživatelského rozhraní vývojového prostředí Eclipse. Kromě perspektiv si lze prakticky kdykoli nechat zobrazit další podokna se speciálním obsahem a významem. Tato podokna se nazývají views a v případě použití PyDev je možné použít například pohled na strukturu projektu (Outline), výsledky běhu jednotkových testů (PyUnit), výsledky zjištění pokrytí kódu testy (Code Coverage), seznam problémů nalezených v projektu (Problems) či seznam TODO zapsaných do zdrojových kódů (Tasks). Mezi pohledy patří i konzole (Console) zobrazující standardní i chybový výstup. Se všemi těmito okny lze manipulovat, tj. přemisťovat je, „vytáhnout“ je mimo hlavní okno Eclipse apod.

Obrázek 41: Dialog pro vytvoření nového projektu. Můžete zde vidět volbu interpretru (verzi i typ). PyDev v této oblasti vývojáře neomezuje (tj. například je k dispozici i starodávný Python 2.x), samozřejmě však musí mít vybraný interpret nainstalován ve svém systému.

PyDev obsahuje i integrovanou konzoli s interpretrem Pythonu. Do této konzole je možné se přepnout klávesovou zkratkou Ctrl+Alt+Enter, která dokáže přenést vybraný text do konzole a spustit ho. Pokud je cesta k IPythonu součástí proměnné prostředí PYTHONPATH, bude v konzoli použit právě IPython. Integrace je přitom obousměrná, protože pokud v konzoli použijeme kouzelnou funkci %edit nebo klávesovou zkratku F2 (viz předchozí článek), otevře se okno editoru přímo v prostředí PyDev (resp. Eclipse).

Obrázek 42: Nastavení konzole v PyDev.

15. IPython a integrované vývojové prostředí Spyder

IPython je možné využívat i z integrovaného vývojového prostředí Spyder, které je orientováno přímo na vývoj aplikací v Pythonu s využitím dalších podpůrných projektů (pyflakes, pylint, pycodestyle, Jedi atd.). Spyder umožňuje, ostatně podobně jako výše zmíněné prostředí PyDev, zobrazit konzoli s interpretrem Pythonu, která je realizována právě s využitím IPythonu (resp. přesněji řečeno těchto konzolí může být otevřené prakticky libovolné množství). Podrobnější popis integrace IPythonu do Spyderu je popsán na této stránce.

16. IPython a PuDB: spojení výkonného interaktivního prostředí se skvělým debuggerem

IPython je možné integrovat i do samostatně spustitelného debuggeru nazvaného PuDB, o němž již na stránkách Rootu vyšel samostatný článek. Tento debugger ve výchozím nastavení používá standardní interaktivní smyčku (REPL) jazyka Python, ovšem v případě potřeby je možné provést přepnutí na IPython. Ovšem v tomto případě je integrace odlišná od integrace IPythonu s debuggerem pdb, kterou jsme si ve stručnosti popsali v sedmé kapitole. Zatímco pdb byl volán z prostředí IPythonu, v případě PuDB je tomu přesně naopak – IPython se volá v případě potřeby z debuggeru. Podrobnosti budou popsány v navazujících dvou kapitolách.

Obrázek xx: Zobrazení rekurzivní datové struktury, v tomto případě slovníku s dalšími slovníky, v debuggeru PuDB.

17. Základní informace o PuDB

V článcích Grafická nadstavba nad GNU Debuggerem gdbgui a její alternativy a Trasování a ladění nativních aplikací v Linuxu: použití GDB a jeho nadstaveb jsme se seznámili jak s GNU debuggerem (známým i pod zkratkou GDB nebo gdb), tak i s dalšími debuggery dostupnými v Linuxu. Kromě toho jsme si ukázali i některé nadstavby vytvořené nad GNU debuggerem. Dále jsme si v dalším článku, tentokrát s titulkem Užitečné skripty a pluginy pro textový editor Vim: propojení Vimu s debuggery ukázali, jak je možné nakonfigurovat známý a oblíbený textový editor Vim takovým způsobem, aby ho bylo možné použít jako frontend (tedy ve funkci uživatelského rozhraní) pro různé typy debuggerů určených jak pro ladění aplikací naprogramovaných v céčku, popř. C++ či aplikací vytvořených v Pythonu.

Obrázek xx: Typické „sezení“ programátora využívajícího debugger gdb. Nastavení breakpointu příkazem b main, spuštění laděného programu příkazem r a krokování příkazem n (klávesa Enter zopakuje poslední zadaný příkaz, proto je n vlastně v tomto příkladu používán nadbytečně).

Pro aplikace naprogramované v Pythonu však existuje ještě jeden zajímavý a poměrně snadno ovladatelný debugger, který pro komunikaci s programátory používá plnohodnotné (celoobrazovkové) textové uživatelské rozhraní (TUI – Text-Based User Interface). Tento debugger se jmenuje PuDB a jeho uživatelské rozhraní je do značné míry inspirováno slavným Turbo Debuggerem, který si možná někteří čtenáři pamatují ze stařičkého DOSu i z Microsoft Windows (Turbo Debugger ovšem pochopitelně nebyl určen pro Python, ale pro aplikace naprogramované v Turbo/Borland Pascalu, Turbo C a později i Turbo C++). Dnes se seznámíme s možnostmi, které nám PuDB nabízí a pokusíme se tyto možnosti porovnat s dalšími debuggery dostupnými pro Python.

Obrázek xx: Aplikace gdbtui nabízí „alternativní“ celoobrazovkové ovládání debuggeru.

Instalace debuggeru PuDB je snadná, protože balíček s tímto nástrojem je dostupný na PyPi. Pro jeho instalaci tedy postačuje využít instalátor pip, popř. pip3 a provést buď instalaci pro všechny uživatele:

$ pip3 install pudb

nebo instalaci pro právě aktivního uživatele:

$ pip3 install --user pudb

Debugger PuDB vyžaduje kupodivu instalaci pouze dvou závislostí, především knihovny urwid sloužící pro tvorbu aplikací s celoobrazovkovým textovým uživatelským rozhraním a taktéž knihovny nazvané Pygments, která je používána pro zobrazování syntaxe zdrojových kódů či konfiguračních souborů. Celá instalace by měla proběhnout prakticky okamžitě:

Downloading/unpacking pudb
  Downloading pudb-2018.1.tar.gz (56kB): 56kB downloaded
  Running setup.py (path:/tmp/pip_build_tester/pudb/setup.py) egg_info for package pudb
    /usr/lib/python3.4/distutils/dist.py:260: UserWarning: Unknown distribution option: 'test_requires'
      warnings.warn(msg)
 
Requirement already satisfied (use --upgrade to upgrade): urwid>=1.1.1 in ./.local/lib/python3.4/site-packages (from pudb)
Requirement already satisfied (use --upgrade to upgrade): pygments>=1.0 in ./.local/lib/python3.4/site-packages (from pudb)
Installing collected packages: pudb
  Running setup.py install for pudb
    /usr/lib/python3.4/distutils/dist.py:260: UserWarning: Unknown distribution option: 'test_requires'
      warnings.warn(msg)
 
    Installing pudb3 script to /home/tester/.local/bin
Successfully installed pudb
Cleaning up...

V případě lokální instalace bude spustitelný skript pudb nebo pudb3 dostupný v adresáři:

~/.local/bin

Obrázek xx: Zpráva zobrazená při prvním spuštění debuggeru.

18. Nastavení IPythonu v debuggeru PuDB

Nastavení IPythonu v debuggeru PuDB je ve skutečnosti velmi snadné. Nejdříve je nutné debugger spustit, tj. v typickém případě mu na příkazovém řádku předat jméno souboru s laděnou funkcí nebo metodou. Následně se stiskem klávesové zkratky Ctrl+P otevře panel „preferences“, v němž se kromě dalších nastavení zobrazuje i výběr shellu pro Python. Vybraný shell se spustí klávesovou zkratkou ! (a to i v průběhu ladění atd.):

Obrázek XX: PuDB po spuštění (s nastaveným barvovým schématem odvozeným od Vimu).

Obrázek XX: Po stisku klávesové zkratky Ctrl+P lze zvolit, jaký shell se bude spouštět. PuDB zobrazuje nabídku všech podporovaných shellů, bez ohledu na to, zda jsou skutečně nainstalovány!

Obrázek XX: Po stisku klávesy ! se spustí zvolený shell.

19. Příloha: seznam standardních kouzelných funkcí IPythonu

V následující tabulce jsou vypsány standardní kouzelné funkce IPythonu, které pracují s jediným vstupním řádkem, nikoli tedy s celou několikařádkovou buňkou:

Samozřejmě jsou k dispozici i magické funkce určené pro zpracování celé buňky, jejíž obsah může přesáhnout několik řádků a typicky obsahuje blok kódu (celou funkci atd.):

20. Odkazy na Internetu

1. Use IPython REPL in VS Code
   https://stackoverflow.com/qu­estions/52310689/use-ipython-repl-in-vs-code
2. IPython for VSCode
   https://marketplace.visual­studio.com/items?itemName=pan­cho111203.vscode-ipython
3. Domovská stránka projektu IPython
   https://ipython.org/
4. IPython (Wikipedia)
   https://en.wikipedia.org/wiki/IPython
5. Projekt IPython na PyPi
   https://pypi.org/project/ipython/
6. Dokumentace k IPythonu
   http://ipython.org/documen­tation.html#
7. IPython Documentation (na ReadTheDocs)
   https://ipython.readthedoc­s.io/en/stable/
8. IPython Tutorial
   http://ipython.readthedoc­s.org/en/stable/interacti­ve/tutorial.html
9. IPython Tips & Tricks
   https://ipython.readthedoc­s.io/en/stable/interactive/tip­s.html
10. IPython cookbook
    https://github.com/ipython/i­python/wiki?path=Cookbook
11. Cookbook: Index
    https://github.com/ipython/i­python/wiki/Cookbook%3A-Index
12. Projects using IPython
    https://github.com/ipython/i­python/wiki/Projects-using-IPython
13. Sebastian Witowski – Wait, IPython can do that?!
    https://www.youtube.com/wat­ch?v=3i6db5zX3Rw
14. vim-ipython
    https://github.com/ivanov/vim-ipython
15. IPython Frequently asked questions
    https://github.com/ipython/i­python/wiki/Frequently-asked-questions
16. What is REPL?
    https://pythonprogramminglan­guage.com/repl/
17. What is a REPL?
    https://codewith.mu/en/tu­torials/1.0/repl
18. Programming at the REPL: Introduction
    https://clojure.org/guides/re­pl/introduction
19. What is REPL? (Quora)
    https://www.quora.com/What-is-REPL
20. Gorilla REPL: interaktivní prostředí pro programovací jazyk Clojure
    https://www.root.cz/clanky/gorilla-repl-interaktivni-prostredi-pro-programovaci-jazyk-clojure/
21. Read-eval-print loop (Wikipedia)
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Read%E2%80%93eval%E2%80%93prin­t_loop
22. Domovská stránka programovacího jazyka Python
    https://www.python.org/
23. Domovská stránka projektu bpython
    https://bpython-interpreter.org/
24. Projekt bpython na PyPi
    https://pypi.org/project/bpython/
25. Git repositář projektu bpython
    https://github.com/bpython/bpython
26. Projekt ptpython na PyPi
    https://pypi.org/project/ptpython/
27. Git repositář projektu ptpython
    https://github.com/prompt-toolkit/ptpython
28. Domovská stránka projektu DreamPie
    http://www.dreampie.org/
29. Projekt DreamPie na PyPi
    https://pypi.org/project/dreampie/
30. Git repositář projektu DreamPie
    https://github.com/noamraph/dreampie
31. Integrovaná vývojová prostředí ve Fedoře: IPython a IPython Notebook
    http://mojefedora.cz/integrovana-vyvojova-prostredi-ve-fedore-ipython-a-ipython-notebook/
32. Integrovaná vývojová prostředí ve Fedoře: praktické použití IPython Notebooku a knihovny Numpy
    http://mojefedora.cz/integrovana-vyvojova-prostredi-ve-fedore-prakticke-pouziti-ipython-notebooku-a-knihovny-numpy/
33. Integrovaná vývojová prostředí ve Fedoře: praktické použití IPython Notebooku a knihovny Numpy (2.část)
    http://mojefedora.cz/integrovana-vyvojova-prostredi-ve-fedore-prakticke-pouziti-ipython-notebooku-a-knihovny-numpy-2-cast/
34. Integrovaná vývojová prostředí ve Fedoře: vykreslování grafů s využitím knihoven Numpy a matplotlib
    http://mojefedora.cz/integrovana-vyvojova-prostredi-ve-fedore-vykreslovani-grafu-s-vyuzitim-knihoven-numpy-a-matplotlib/
35. Integrovaná vývojová prostředí ve Fedoře: vykreslování grafů s využitím knihoven Numpy a matplotlib (2.část)
    http://mojefedora.cz/integrovana-vyvojova-prostredi-ve-fedore-vykreslovani-grafu-s-vyuzitim-knihoven-numpy-a-matplotlib-2-cast/
36. Is IPython Notebook ever used as an IDE, or merely for presentations?
    https://www.reddit.com/r/I­Python/comments/1uk7hp/is_i­python_notebook_ever_used_as_an_i­de_or_merely/
37. The IDE as a Bad Programming Language Enabler
    https://dzone.com/articles/ide-bad-programming-language
38. Enhanced Interactive Python with IPython
    http://www.onlamp.com/pub/a/pyt­hon/2005/01/27/ipython.html
39. Příkazový řádek – přítel nejvěrnější
    https://www.root.cz/clanky/prikazovy-radek-pritel-nejvernejsi/
40. Příkazový řádek – přítel nejvěrnější (2)
    https://www.root.cz/clanky/prikazovy-radek-pritel-nejvernejsi-2/
41. Picking a Python Interpreter (3 vs 2)
    https://docs.python-guide.org/starting/which-python/
42. Využití knihovny Pygments (nejenom) pro obarvení zdrojových kódů
    https://www.root.cz/clanky/vyuziti-knihovny-pygments-nejenom-pro-obarveni-zdrojovych-kodu/
43. Využití knihovny Pygments (nejenom) pro obarvení zdrojových kódů: vlastní filtry a lexery
    https://www.root.cz/clanky/vyuziti-knihovny-pygments-nejenom-pro-obarveni-zdrojovych-kodu-vlastni-filtry-a-lexery/
44. Knihovna Jedi: doplňování kódu a statická analýza kódu v Pythonu
    https://www.root.cz/clanky/knihovna-jedi-doplnovani-kodu-a-staticka-analyza-kodu-v-pythonu/
45. Knihovna Jedi: doplňování kódu a statická analýza kódu v Pythonu (dokončení)
    https://www.root.cz/clanky/knihovna-jedi-doplnovani-kodu-a-staticka-analyza-kodu-v-pythonu-dokonceni/
46. Pygments – Python syntax highlighter
    http://pygments.org/
47. Pygments (dokumentace)
    http://pygments.org/docs/
48. Write your own lexer
    http://pygments.org/docs/le­xerdevelopment/
49. Jazyky podporované knihovnou Pygments
    http://pygments.org/languages/
50. Pygments FAQ
    http://pygments.org/faq/
51. Pygments 2.2.0 (na PyPi)
    https://pypi.org/project/Pygments/
52. Syntax highlighting
    https://en.wikipedia.org/wi­ki/Syntax_highlighting
53. Jedi – an awesome autocompletion/static analysis library for Python
    https://jedi.readthedocs.i­o/en/latest/index.html
54. Jedi API Overview
    https://jedi.readthedocs.i­o/en/latest/docs/api.html
55. jedi-vim
    https://github.com/davidhalter/jedi-vim
56. Tvorba textového rozhraní s knihovnou prompt_toolkit: základní prvky TUI
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-textoveho-rozhrani-s-knihovnou-prompt-toolkit-zakladni-prvky-tui/
57. Tvorba TUI s knihovnou prompt_toolkit: aplikace s celoobrazovkovým rozhraním
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-tui-s-knihovnou-prompt-toolkit-aplikace-s-celoobrazovkovym-rozhranim/
58. Tvorba textového uživatelského rozhraní s knihovnou prompt_toolkit: ovládací prvky (widgety)
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-textoveho-uzivatelskeho-rozhrani-s-knihovnou-prompt-toolkit-ovladaci-prvky-widgety/
59. ØMQ: knihovna pro asynchronní předávání zpráv
    https://www.root.cz/clanky/0mq-knihovna-pro-asynchronni-predavani-zprav/
60. Další možnosti poskytované knihovnou ØMQ
    https://www.root.cz/clanky/dalsi-moznosti-poskytovane-knihovnou-mq/
61. What is the difference between Jupyter and IPython Notebook?
    https://www.quora.com/What-is-the-difference-between-Jupyter-and-IPython-Notebook
62. Jupyter kernels
    https://github.com/jupyter/ju­pyter/wiki/Jupyter-kernels
63. Keyboard Shortcuts in the IPython Shell
    https://jakevdp.github.io/Pyt­honDataScienceHandbook/01­.02-shell-keyboard-shortcuts.html
64. New terminal interface
    https://ipython.readthedoc­s.io/en/stable/whatsnew/ver­sion5.html#new-terminal-interface
65. prompt-toolkit
    https://python-prompt-toolkit.readthedocs.io/en/stable/
66. Tvorba aplikací s příkazovým řádkem v Pythonu s knihovnami GNU Readline a prompt_toolkit
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-aplikaci-s-prikazovym-radkem-v-pythonu-s-vyuzitim-knihoven-gnu-readline-a-prompt-toolkit/
67. Tvorba aplikací s textovým uživatelským rozhraním založeným na knihovně prompt_toolkit
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-aplikaci-s-textovym-uzivatelskym-rozhranim-zalozenym-na-knihovne-prompt-toolkit/
68. Tvorba textového rozhraní s knihovnou prompt_toolkit: základní prvky TUI
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-textoveho-rozhrani-s-knihovnou-prompt-toolkit-zakladni-prvky-tui/
69. Tvorba TUI s knihovnou prompt_toolkit: aplikace s celoobrazovkovým rozhraním
    https://www.root.cz/clanky/tvorba-tui-s-knihovnou-prompt-toolkit-aplikace-s-celoobrazovkovym-rozhranim/
70. pdb — The Python Debugger
    https://docs.python.org/3/li­brary/pdb.html
71. 12 Best Python IDEs and Code Editors in 2021
    https://www.softwaretestin­ghelp.com/python-ide-code-editors/
72. Interactive console in PyDev
    https://www.pydev.org/manu­al_adv_interactive_console­.html
73. vim-ipython
    https://github.com/ivanov/vim-ipython
74. jupyter-vim
    https://github.com/jupyter-vim/jupyter-vim