在Jupyter Notebook/Lab 中探索 Python 类和对象的有效方法

在 Jupyter Notebook/Lab 中学习 Python 类和对象

在 Jupyter Notebook/Lab 中,有几种方法可以探索和了解 Python 类和对象。以下是一些有效的技巧和方法,帮助新手快速入门。

1. 使用 ? 魔法命令

查看类的详细帮助信息:

python 复制代码
from modulus.sym.domain.monitor import PointwiseMonitor
PointwiseMonitor?

2. 使用 ?? 魔法命令

显示更详细的源代码:

python 复制代码
PointwiseMonitor??

3. 使用 dir()

查看对象的方法和属性:

python 复制代码
dir(PointwiseMonitor)

4. 使用 help() 函数

获取函数或类的帮助信息:

python 复制代码
help(PointwiseMonitor)

5. 使用 inspect 模块

查看类的签名

python 复制代码
import inspect
print(inspect.signature(PointwiseMonitor.__init__))

查看源代码

python 复制代码
print(inspect.getsource(PointwiseMonitor))

6. Tab 补全和交互式探索

创建一个实例并使用 Tab 键查看可用的方法和属性:

python 复制代码
monitor = PointwiseMonitor(...) # 实际使用时需要提供正确的参数
monitor.<Tab>  # 在 Jupyter 中输入 monitor. 后按下 Tab 键

7. 查看继承关系

打印继承的父类:

python 复制代码
print(PointwiseMonitor.__bases__)

8. IPython 内置的文档查看

在 IPython/Jupyter 中查看文档:

python 复制代码
%pdoc PointwiseMonitor

9. 理解继承和方法的可用性 (以 Line 类为例)

在面向对象编程中,子类会继承父类的方法。例如,modulus.sym.geometry.primitives_2d.Line 类继承自 modulus.sym.geometry.geometry.Geometry 类。这意味着 Line 的实例可以调用 Geometry 类中定义的方法,例如 sample_boundary

示例:

python 复制代码
from modulus.sym.geometry.primitives_2d import Line

# 创建 Line 对象
pipe_inlet = Line((2.5, -1), (2.5, 0))

# 尽管 vars(pipe_inlet) 不会显示 sample_boundary,但它仍然可以调用,因为它继承自 Geometry 类
# 使用 dir(pipe_inlet) 可以看到 sample_boundary 方法
print(dir(pipe_inlet))

# 采样边界点
sample_dictionary = pipe_inlet.sample_boundary(nr_points=50)
print(sample_dictionary)

如何确定一个对象拥有哪些方法?

  • 查看文档: 阅读相关类的文档,了解其方法。
  • 使用 help() 函数: 例如 help(Line) 可以查看 Line 类的详细信息。
  • 使用 dir() 函数: 例如 dir(Line) 可以列出 Line 对象或类的所有属性和方法。
  • IDE 的代码提示: 许多 IDE 具有代码提示功能,可以自动列出对象可以调用的方法。

实用的 Jupyter 魔法命令

  • %pdoc : 查看文档
  • %psource : 查看源代码
  • %pinfo : 查看对象详细信息

推荐的探索顺序

  1. PointwiseMonitor? 查看基本文档
  2. PointwiseMonitor?? 查看详细源代码
  3. dir(PointwiseMonitor) 列出所有方法
  4. 创建实例,探索具体用法

示例完整探索

python 复制代码
# 导入
from modulus.sym.domain.monitor import PointwiseMonitor

# 查看帮助
PointwiseMonitor?

# 查看详细信息
help(PointwiseMonitor)

# 探索方法
print(dir(PointwiseMonitor))

# 查看签名
import inspect
print(inspect.signature(PointwiseMonitor.__init__))

这些方法可以帮助你在 Jupyter 中全面了解 PointwiseMonitor 类的用法和结构,以及其他类例如Line的继承关系和方法调用。希望这份笔记对你有帮助!

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