Файл: Introduction to Python for Science 2013.pdf

CHAPTER

TWO

LAUNCHING PYTHON

2.1 Installing Python on your computer

If you haven’t already installed Python on your computer, see

Installing Python

, which

includes instructions for installing Python on Macs running under MacOSX and on PCs
running under Windows.

Once you have installed Python, find the Canopy icon on your computer and launch
the application. Wait for the Canopy welcome screen to appear, and then click on the

Editor

icon. The Canopy window should appear, like the one shown below. This is the

window you will generally use to work with Python.

2.2 The Canopy window

The default Canopy window has three panes: the code editor, the interactive Python pane,
and the file browser pane. The

interactive Python pane

is the primary way that you

interact with Python. You can use it to run Python computer programs, test snippets
of Python code, navigate your computer file directories, and perform system tasks like
creating, moving, and deleting files and directories. You will use the

code editor

to write

and edit Python programs (or scripts), which are simply sequences of Python commands
(code) stored in a file on your computer. The

file browser pane

allows you to navigate

your computer’s file directory system in order to view and retrieve files on your computer.

The individual panes in the Canopy window are reconfigurable and detachable but we
will leave them pretty much as they are for now. However, you may want to adjust the
overall size of the window to suit your computer screen. You can find more information

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Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

Figure 2.1: Canopy window

about Canopy in the

Documentation Browser

, which you can access through the

Welcome

to Canopy

window.

2.3 The Interactive Python Pane

The default input prompt of the interactive Python pane looks like this:

In [1]:

This means that Canopy is running a particular version or “shell” of interactive Python
called

IPython

. The IPython shell has been specifically designed for scientific and engi-

neering use. The standard Python interactive shell uses the prompt

>>>

. You can pretty

much do everything you want to do with either shell, but we will be using the IPython
shell as we want to take advantage of some of its special features for scientific computing.

By typing short commands at the prompt, IPython can be used to perform various system
tasks, such as running programs and creating and moving files around on your computer.
This is a different kind of computer interface than the icon-based interface (or “graphical
user interface” GUI) that you usually use to communicate with your computer. While

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Chapter 2. Launching Python

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

it may seem more cumbersome for some tasks, it can be more powerful for other tasks,
particularly those associated with programming.

Before getting started, we point out that like most modern computer languages, Python is

case sensitive

. That is, Python distinguishes between upper and lower case letters. Thus,

two words spelled the same but having different letters capitalized are treated as different
names in Python. Keep that in mind as we introduce different commands.

2.3.1 Magic Functions

IPython features a number of commands called “magic” commands that let you perform
various useful tasks. There are two types of magic commands, line magic commands that
begin with

%

—these are executed on a single line—and cell magic commands that begin

with

%%

—these are executed on several lines. Here we will concern ourselves only with

line magic commands.

The first thing to know about magic commands is that you can toggle (turn on and off) the
need to use the

%

prefix for line magic commands by typing

%automagic

. By default,

the

Automagic

switch is set to

ON

so you don’t need the

%

prefix. To set

Automagic

to

OFF

, simply type

%automagic

at the IPython prompt. Cell magic commands always

need the

%%

prefix.

In what follows below, we assume that the

Automagic

switch is set to

ON

so we omit

the

%

sign.

Navigation Commands

IPython recognizes several common navigation commands that are used under the
Unix/Linux operating systems. In the IPython shell, these few commands work on Macs,
PCs, and Linux machines.

At the IPython prompt, type

cd ~

(

i.e.

“

cd

” – “space” – “tilde” , where tilde is found

near the upper left part of most keyboards). This will set your computer to its home
(default) directory. Next type

pwd

(

p

rint

w

orking

d

irectory) and press RETURN. The

console should return the path of the current directory of your computer. It might look
like this on a Mac:

In [2]:

pwd

Out[2]:

u’/Users/pine’

or this on a PC:

2.3. The Interactive Python Pane

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Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

In [3]:

pwd

Out[3]:

C:\\Users\\pine

Typing

cd ..

(“

cd

” – “space” – two periods) moves the IPython shell up one directory

in the directory tree, as illustrated by the set of commands below.

In [4]:

cd

..

/Users

In [5]:

pwd

Out[5]:

u’/Users’

The directory moved up one from

/Users/pine

to

/Users

. Now type

ls

(

l

i

s

t) and

press

RETURN

. The console should list the names of the files and subdirectories in the

current directory.

In [6]:

ls

Shared/

pine/

In this case, there are only two directories (indicated by the slash) and not files. Type

cd

~

again to return to your home directory and then type

pwd

to verify where you are in

your directory tree. [Technically,

ls

isn’t a magic command, but typing it without the

%

sign lists the contents of the current directory, irrespective of whether

Automagic

is

ON

or

OFF

.]

Let’s create a directory within your documents directory that you can use to store your
Python programs. We will call it

PyProgs

. First, return to your home directory by typing

cd ~

. To create directory

PyProgs

, type

mkdir PyProgs

(

m

a

k

e

dir

ectory). Type

ls

to confirm that you have created

PyProgs

and then type

cd PyProgs

to switch to

that directory.

Now let’s say you want to return to the previous subdirectory,

Documents

or

My

Documents

, which should be one up in the directory tree if you have followed along.

Type

cd ..

and then type

pwd

. You should find that you are back in the previous direc-

tory,

Documents

or

My Documents

. If you type

ls

, you should see the new directory

PyProgs

that you just created.

More Magic Commands

The most important magic command is

%run

filename

where

filename

is the name of a

Python program you have created. We haven’t done this yet but include it here just for
reference. We will come back to this later.

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Chapter 2. Launching Python

Introduction to Python for Science, Release 0.9.23

Some other useful magic commands include

%hist

, which lists the recent commands

issued to the IPython terminal, and

%edit

, which opens a new empty file in the code

editor window. Typing

%edit

filename

, will open the file

filename

if it exists in the

current directory, or it will create a new file by that name if it does not, and will open it as
a blank file in the code editor window.

There are a number of other magic commands. You can get a list of them by typing

lsmagic

.

In [7]:

lsmagic

Available line magics:

%alias

%alias_magic

%autocall

%automagic

%bookmark

%cd

%clear

%colors

%config

%connect_info

%debug

%dhist

%dirs

%doctest_mode

%ed

%edit

%env

%gui

%guiref

%hist

%history

%install_default_config

%install_ext

%install_profiles

%killbgscripts

%less

%load

%load_ext

%loadpy

%logoff

%logon

%logstart %logstate

%logstop

%lsmagic

%macro

%magic

%man

%more

%notebook

%page

%pastebin

%pdb

%pdef

%pdoc

%pfile

%pinfo

%pinfo2

%popd

%pprint

%precision

%profile

%prun

%psearch

%psource

%pushd

%pwd

%pycat

%pylab

%qtconsole

%quickref

%recall

%rehashx

%reload_ext

%rep

%rerun

%reset

%reset_selective

%run

%save

%sc

%store

%sx

%system

%tb

%time

%timeit

%unalias

%unload_ext

%who

%who_ls

%whos

%xdel

%xmode

Available cell magics:

%%!

%%bash

%%capture

%%file

%%javascript

%%latex

%%perl

%%prun

%%pypy %%python

%%python3

%%ruby

%%script

%%sh

%%svg

%%sx

%%system

%%timeit

Automagic is ON, % prefix IS NOT needed for line magics.

There are a lot of magic commands, most of which we don’t need right now. We will
introduce them in the text as needed.

2.3.2 System shell commands

You can also run system shell commands from the IPython shell by typing

!

followed by

a system shell command. For Macs running OSX and for Linux machines, this means that
Unix (or equivalently Linux) commands can be issued from the IPython prompt. For PCs,
this means that Windows (DOS) commands can be issued from the IPython prompt. For
example, typing

!ls

(

l

i

s

t) and pressing RETURN lists all the files in the current directory

on a Mac. Typing

!dir

on a PC does essentially the same thing (note that system shell

commands in Windows are

not

case sensitive).

2.3. The Interactive Python Pane

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