IDE 效率提升技巧：程式碼導航、重構與自動修復

現代 IDE 提供的程式碼導航、重構與自動修復功能，能大幅提升開發效率。快捷鍵的使用能簡化操作流程，例如在 PyCharm 和 VS Code 中，利用 ⌘B 或 Ctrl+B 快速跳轉到函式定義，⌥F7 或 Alt+F7 查詢函式參照，以及 ⌘⌥M 或 Ctrl+Alt+M 提取方法。此外，IDE 的自動格式化工具，如 Black，能自動調整程式碼風格，確保團隊程式碼一致性。善用程式碼重構技巧，例如提取變數和方法，可以提高程式碼可讀性和可維護性。自動修復功能則能自動修正錯誤，例如匯入缺失的模組，減少除錯時間。

示例：使用快速檔案和引數提示

例如，我們想要將資料框中的"age"列轉換為整數型別。我們可以使用astype()函式，但是不知道這個函式的具體用法。這時候，我們可以將遊標放在astype()函式上，按下快速檔案檢視的快捷鍵。然後，我們可以瀏覽函式的檔案和示例，瞭解如何使用這個函式。

ages = passengers["age"].astype()
print(ages)

接下來，我們可以將遊標放在astype()函式的括號上，按下引數提示的快捷鍵。這樣，我們就可以看到函式的引數列表，包括引數的名稱和型別。

自動修復建議

IDE還提供了自動修復建議的功能。當我們遇到錯誤或警告時，IDE可以提供自動修復的建議。例如，如果我們忘記了匯入某個函式的模組，IDE可以自動新增匯入陳述式。

任務	PyCharm	VS Code
取得自動修復建議

這個功能可以幫助我們快速解決錯誤和警告，提高開發效率。

使用IDE的自動修復和Linting功能

在開發過程中，IDE（Integrated Development Environment）提供了許多功能來幫助我們提高開發效率和程式碼品質。其中，自動修復和Linting是兩個非常重要的功能。

自動修復

自動修復功能可以幫助我們快速解決程式碼中的錯誤。當我們遇到錯誤時，可以使用自動修復功能來修復它。例如，在PyCharm中，可以使用 ⌥ Enter 快捷鍵來啟動自動修復功能。在VS Code中，可以使用 Alt Enter 快捷鍵來啟動自動修復功能。

以下是使用自動修復功能的範例：

directory_name = path.dirname("/the/path/to/somewhere")
print(directory_name)

當我們將遊標放在 path 上時，IDE會提示我們 path 未定義。這時，我們可以使用自動修復功能來修復這個錯誤。IDE會自動新增 import os 和 path = os.path 的程式碼，從而解決了錯誤。

Linting

Linting是另一種重要的功能，它可以幫助我們檢查程式碼中的錯誤和程式碼風格問題。Linting可以在我們編寫程式碼的同時進行，從而幫助我們及早發現錯誤和問題。

在PyCharm中，可以在設定中啟用Linting功能。在VS Code中，可以使用擴充套件來啟用Linting功能。

以下是使用Linting功能的範例：

def greet(name):
    print("Hello, " + name)

greet(123)

當我們將遊標放在 greet(123) 上時，Linting會提示我們 greet() 函式預期是一個字串引數，但我們傳入了一個整數引數。這時，Linting會警告我們這個錯誤，從而幫助我們及早發現問題。

圖表翻譯：

  graph LR
    A[編寫程式碼] --> B[自動修復]
    B --> C[Linting]
    C --> D[檢查程式碼]
    D --> E[發現錯誤]
    E --> F[修復錯誤]
    F --> G[提高程式碼品質]

這個圖表展示了自動修復和Linting功能如何幫助我們提高程式碼品質。首先，我們編寫程式碼。然後，自動修復功能幫助我們快速解決程式碼中的錯誤。接下來，Linting功能幫助我們檢查程式碼中的錯誤和程式碼風格問題。最後，透過發現和修復錯誤，我們可以提高程式碼品質。

程式設計環境中的錯誤與警告

當我們在程式設計環境中工作時，經常會遇到各種錯誤和警告。這些問題可能來自於程式碼本身的錯誤，或者是環境組態不正確導致的。

程式碼檢查工具

大多數現代的整合開發環境（IDE）都內建了程式碼檢查工具，例如 PyCharm 的 linter。這些工具可以自動檢查程式碼中的錯誤和警告，幫助我們在開發過程中盡早發現和修正問題。

虛擬環境組態

當我們組態虛擬環境時，IDE 通常會自動啟用預設的 linter。這意味著我們不需要手動組態任何東西，就可以享受程式碼檢查工具帶來的好處。

錯誤和警告的顯示

在 IDE 中，錯誤和警告通常透過高亮顯示來提示我們。例如，當我們將滑鼠懸停在程式碼上時，IDE 可能會顯示一個工具提示，告訴我們哪裡出錯了。

處理錯誤和警告

當我們遇到錯誤和警告時，首先需要做的是瞭解問題的原因。這可以透過檢視工具提示或檢查程式碼來完成。然後，我們可以根據具體的情況採取相應的行動來修正問題。

程式碼檢查工具的重要性

程式碼檢查工具對於確保程式碼的品質和正確性至關重要。透過使用這些工具，我們可以在開發過程中盡早發現和修正問題，從而節省時間和精力。

虛擬環境的組態

虛擬環境的組態是確保程式碼正常執行的關鍵一步。透過組態虛擬環境，我們可以為程式碼提供一個穩定的執行環境，從而避免由於環境差異導致的問題。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[開始] --> B[組態虛擬環境]
    B --> C[啟用 linter]
    C --> D[執行程式碼檢查]
    D --> E[顯示錯誤和警告]
    E --> F[修正問題]

此圖表展示了組態虛擬環境、啟用 linter、執行程式碼檢查、顯示錯誤和警告、修正問題的流程。

組態 VS Code 環境

為了確保開發環境的完整性和效率，讓我們一步一步組態 VS Code 的擴充功能（extensions）。

首先，開啟您的命令面板（Command Palette），您可以按下 F1 鍵來啟動它。接下來，搜尋「Extensions: Configure Recommended Extensions」，這將引導您安裝 VS Code 推薦的擴充功能，包括我們需要的 linter 擴充功能，如 pylint。

如果您尚未安裝 pylint，現在是安裝的最佳時機。這個擴充功能將幫助您保持程式碼的品質和一致性，透過檢查程式碼中的錯誤和警告。

測試 Linter

讓我們透過一個簡單的例子來測試 linter 的功能。假設我們有一個簡單的 Python 函式 greet()，它接受一個名字並列印預出一條問候訊息。

def greet(name: str):
    print(f"Howdy {name}!")

# greet()

當您取消註解最後一行 (# greet()) 後，linter 應該會警告您，因為 greet() 函式沒有被呼叫。這是 linter 幫助您發現程式碼中可能的問題的典型例子。

移動和複製程式碼

在編輯程式碼的過程中，移動和複製程式碼行或塊是很常見的需求。VS Code 提供了一些方便的快捷鍵來完成這些任務，如下表所示：

快捷鍵	動作
`F2`	重新命名符號
`F8`	前往下一個錯誤

這些快捷鍵可以大大提高您的編輯效率。例如，您可以使用 F2 來重新命名變數或函式，或者使用 F8 來快速跳轉到程式碼中的下一個錯誤位置。

IDE 效率工具：編碼和格式化

在上一節中，我們探討了 IDE 如何幫助我們編碼，包括程式碼補全、內聯檔案、建議修復和 linting。現在，讓我們深入瞭解 IDE 如何幫助我們格式化程式碼，維護團隊成員之間的一致性。

程式碼重構和選擇

在 PyCharm 和 VS Code 中，移動選擇的快捷鍵分別為：

Mac：⇧ ⌥ 上/下
Windows/Linux：⇧ Alt 上/下

複製選擇的快捷鍵分別為：

Mac：⌘ D
Windows/Linux：Ctrl D

選擇下一個發生位置的快捷鍵分別為：

Mac：Ctrl G
Windows/Linux：Alt J

格式化

格式化是維護程式碼一致性的重要方面。IDE 提供了多種功能來幫助我們格式化程式碼。讓我們一起探索這些功能。

程式碼重構

你是否曾經手動修復過 10 行程式碼的格式化問題？或者是 200 行？或者你曾經在 pull request 中看到別人提交的程式碼格式化不佳，讓你很難閱讀？

實施一致和自動化的格式化可以防止 git 提交或 pull request 中出現不必要的格式化問題。以下是一些你可能遇到的實際情況：

一個隊友正確設定了格式化工具，只想修改一行程式碼，但結果整個檔案的格式化都被改變了。

解決方案

IDE 提供了多種工具來幫助我們格式化程式碼，例如：

程式碼重構：可以自動重構程式碼，維護一致的格式化。
格式化工具：可以自動格式化程式碼，根據預設的規則。

讓我們一起探索這些工具，學習如何使用它們來維護我們的程式碼格式化的一致性。

程式碼示例

以下是一個簡單的程式碼示例，展示瞭如何使用 PyCharm 和 VS Code 的格式化工具：

# PyCharm 和 VS Code 的格式化工具
def format_code():
    # 程式碼重構
    code = "if True:\n    print('Hello World')"
    formatted_code = "if True:\n  print('Hello World')"
    print(formatted_code)

    # 格式化工具
    import autopep8
    code = "if True:print('Hello World')"
    formatted_code = autopep8.fix_code(code)
    print(formatted_code)

format_code()

在這個示例中，我們使用 PyCharm 和 VS Code 的格式化工具來重構和格式化程式碼。這些工具可以幫助我們維護一致的程式碼格式化，提高程式碼的可讀性和可維護性。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[程式碼重構] --> B[格式化工具]
    B --> C[自動格式化]
    C --> D[維護一致性]
    D --> E[提高可讀性]
    E --> F[提高可維護性]

這個圖表展示了程式碼重構和格式化工具如何幫助我們維護一致的程式碼格式化，提高程式碼的可讀性和可維護性。

組態Formatter以避免程式碼衝突

在團隊合作中，保持一致的程式碼風格和格式是非常重要的。不同的團隊成員可能會有不同的程式碼風格和格式設定，這可能會導致程式碼衝突和格式化問題。為了避免這些問題，我們可以組態Formatter來保持一致的程式碼風格和格式。

組態Formatter的好處

組態Formatter可以帶來以下好處：

避免程式碼衝突：透過組態Formatter，團隊成員可以保持一致的程式碼風格和格式，從而避免程式碼衝突和格式化問題。
提高程式碼可讀性：組態Formatter可以幫助保持一致的程式碼風格和格式，從而提高程式碼的可讀性和可維護性。
節省時間：組態Formatter可以節省團隊成員的時間和精力，因為他們不需要花費時間來格式化程式碼。

組態Formatter的步驟

組態Formatter的步驟如下：

安裝Formatter：安裝Formatter工具，例如black或autopep8。
組態Formatter：組態Formatter的設定，例如程式碼風格和格式。
設定預提交鉤子：設定預提交鉤子來檢查程式碼是否符合Formatter的設定。
組態IDE：組態IDE來使用Formatter工具，例如在VS Code或PyCharm中安裝Formatter外掛。

在VS Code中組態Formatter

在VS Code中組態Formatter的步驟如下：

開啟命令面板：按下F1鍵開啟命令面板。
搜尋Formatter：搜尋Formatter工具，例如black。
安裝Formatter：安裝Formatter工具。
組態Formatter：組態Formatter的設定，例如程式碼風格和格式。

在PyCharm中組態Formatter

在PyCharm中組態Formatter的步驟如下：

新增外部工具：新增Formatter工具作為外部工具。
組態Formatter：組態Formatter的設定，例如程式碼風格和格式。
設定快捷鍵：設定快捷鍵來觸發Formatter工具。

示例程式碼

以下是使用black Formatter工具的示例程式碼：

# 安裝black Formatter工具
pip install black

# 組態black Formatter工具
black --config .black.toml .

# 設定預提交鉤子
git hooks --add pre-commit "black --check ."

總結

組態Formatter可以幫助保持一致的程式碼風格和格式，從而避免程式碼衝突和格式化問題。透過安裝Formatter工具，組態Formatter的設定，設定預提交鉤子和組態IDE，可以保持一致的程式碼風格和格式。

程式碼格式化工具

在程式設計中，保持良好的程式碼格式是非常重要的。它不僅能夠提高程式碼的可讀性，也能夠減少錯誤的發生。為了達到這個目的，開發者們使用各種工具來格式化程式碼。

格式化工具的選擇

有許多工具可以用來格式化程式碼，包括預設的格式化工具和第三方工具，如 Black。這些工具可以根據特定的風格來格式化程式碼，例如 PEP 8。

快捷鍵

不同的作業系統和 IDE 有不同的快捷鍵來啟動格式化工具。以下是一些常見的快捷鍵：

Mac：
- 預設格式化工具：⌘ ⌥ L
- Black 和自訂快捷鍵：⌘ ⌥ F
Windows/Linux：
- 預設格式化工具：Ctrl Alt L
- Black 和自訂快捷鍵：Ctrl Alt F

檔案格式化

除了程式碼格式化，檔案格式化也是非常重要的。這可以透過以下快捷鍵來完成：

Mac：Shift ⌥ F
Windows/Linux：Shift Alt F

匯入最佳化

最後，匯入最佳化是保持程式碼組織良好的另一個重要方面。這可以透過以下快捷鍵來完成：

Mac：Ctrl ⌥ O
Windows/Linux：Ctrl Alt O

內容解密：

在這個程式碼片段中，我們可以看到不同的快捷鍵被用來啟動不同的格式化工具和功能。例如，⌘ ⌥ L 被用來啟動預設的格式化工具，而 ⌘ ⌥ F 被用來啟動 Black 和自訂快捷鍵。這些快捷鍵可以根據開發者的需求來自訂。

# 範例：使用 Black 來格式化程式碼
import black

# 定義要格式化的程式碼
code = """
def hello_world():
    print('Hello, World!')
"""

# 使用 Black 來格式化程式碼
formatted_code = black.format_str(code, mode=black.FileMode())

# 輸出格式化的程式碼
print(formatted_code)

圖表翻譯：

以下是使用 Mermaid 來視覺化程式碼格式化工具的流程圖：

  flowchart TD
    A[程式碼] --> B[格式化工具]
    B --> C[Black]
    C --> D[自訂快捷鍵]
    D --> E[格式化程式碼]
    E --> F[輸出格式化程式碼]

這個流程圖顯示了程式碼如何被格式化工具處理，然後被 Black 和自訂快捷鍵格式化，最後輸出格式化的程式碼。

效率提升工具：重構和程式設計技巧

程式設計環境最佳化

在開發過程中，保持一致的程式設計風格和組織良好的程式碼結構至關重要。這不僅能夠提高程式碼的可讀性，也能夠減少維護和除錯的難度。下面，我們將探討如何使用IDE的功能來最佳化程式設計環境和提高程式設計效率。

自動格式化和組織匯入

使用IDE的自動格式化功能，可以快速地將程式碼格式化為一致的風格，例如統一使用單引號或雙引號，保持適當的縮排等。同時，IDE也可以幫助組織匯入，自動刪除未使用的匯入和排序匯入。

例如，在PyCharm中，可以使用 ⇧ F6 快捷鍵來重新命名變數、函式和類別。這個功能可以自動更新所有參照的地方，包括多個檔案。

重構和程式碼最佳化

重構是指在不改變程式碼功能的情況下，重新組織程式碼結構以提高可讀性、可維護性和效能。IDE提供了多種重構工具，例如重新命名、提取變數、方法和函式等。

例如，在PyCharm中，可以使用 ⇧ F6 快捷鍵來重新命名變數、函式和類別。這個功能可以自動更新所有參照的地方，包括多個檔案。

提取變數和方法

IDE提供了提取變數和方法的功能，可以快速地從程式碼中提取出變數和方法。這個功能可以幫助簡化程式碼結構，提高可讀性和可維護性。

例如，在PyCharm中，可以使用 Ctrl + Alt + V 快捷鍵來提取變數。在VS Code中，可以使用 Ctrl + Shift + R 快捷鍵來重構程式碼。

程式碼示例

以下是使用PyCharm重構程式碼的示例：

# 原始程式碼
df = pd.read_csv('data.csv')
do_something(df)

# 重構後的程式碼
passengers = pd.read_csv('data.csv')
greet(passengers)

在這個示例中，我們使用PyCharm的重構功能重新命名了變數 df 和函式 do_something。這個功能可以自動更新所有參照的地方，包括多個檔案。

圖表翻譯

以下是使用Mermaid語法繪製的流程圖：

  flowchart TD
    A[原始程式碼] --> B[重構]
    B --> C[最佳化程式碼]
    C --> D[提高可讀性和可維護性]

這個流程圖描述了從原始程式碼到重構和最佳化程式碼的過程，最終提高了程式碼的可讀性和可維護性。

程式碼重構技巧

程式碼重構是一種改善程式碼結構和可讀性的技術。其中一個常用的技巧是「Extract Method」（抽取方法），它涉及將一段程式碼抽取出來並封裝成一個具有明確名稱的方法或函式。這個名稱應該能夠清晰地描述方法的目的。

例如，假設我們有一段複雜的程式碼，負責訓練一個模型。我們可以將這段程式碼抽取出來，並封裝成一個名為 train_model() 的方法。這樣，不僅可以提高程式碼的可讀性，也可以隱藏複雜的實作細節。

重構技巧列表

任務	PyCharm 快捷鍵	VS Code 快捷鍵
抽取變數	Mac: ⌘ ⌥ V，Windows/Linux: Ctrl Alt V	Mac: ⌘ .，Windows/Linux: Ctrl .
抽取方法/函式	Mac: ⌘ ⌥ M，Windows/Linux: Ctrl Alt M	同上
內聯變數	Mac: ⌘ ⌥ N，Windows/Linux: Ctrl Alt N	(暫不支援)

示例：抽取方法

假設我們有以下程式碼：

prettified_name = "乘客：" + df["name"]
prettified_seat_number = "座位號碼：" + df["seat_number"]
df["prettified_ticket"] = prettified_name + ", " + prettified_seat_number
print(df)

我們可以選擇這三行程式碼，按下抽取方法的快捷鍵，並將方法命名為 add_prettified_ticket_column。這樣，程式碼就會變成：

def add_prettified_ticket_column():
    prettified_name = "乘客：" + df["name"]
    prettified_seat_number = "座位號碼：" + df["seat_number"]
    df["prettified_ticket"] = prettified_name + ", " + prettified_seat_number
    print(df)

add_prettified_ticket_column()

這樣，不僅可以提高程式碼的可讀性，也可以方便地重用這段程式碼。

導航程式碼

除了重構技巧，IDE 還提供了許多導航程式碼的功能，例如開啟檔案、類別、方法和函式等。這些功能可以幫助我們快速地找到需要的程式碼，避免在大量程式碼中迷失。

內容解密：

在這個例子中，我們使用了抽取方法的技巧，將一段程式碼抽取出來並封裝成一個方法。這樣，不僅可以提高程式碼的可讀性，也可以隱藏複雜的實作細節。同時，IDE 的導航功能可以幫助我們快速地找到需要的程式碼，提高開發效率。

圖表翻譯：

  flowchart TD
    A[程式碼] --> B[抽取方法]
    B --> C[封裝成方法]
    C --> D[提高可讀性]
    D --> E[隱藏複雜實作]
    E --> F[提高開發效率]

這個流程圖表明了抽取方法的過程和其優點。首先，我們選擇一段程式碼，然後抽取出來並封裝成一個方法。這樣，可以提高程式碼的可讀性和維護性，同時隱藏複雜的實作細節，提高開發效率。

程式碼導航的重要性

在大型程式碼函式庫中，開發人員經常需要在多個函式和檔案之間切換，這可能會導致認知負擔過重。為瞭解決這個問題，許多整合開發環境（IDE）提供了捷徑和功能來幫助開發人員更有效地導航程式碼。

導航捷徑

表 7-10 列出了部分導航捷徑，包括：

⌘ ⇧ O (Mac) / Ctrl ⇧ O (Windows/Linux)：導航至符號（例如變數、函式、方法、類別）
⌘ P (Mac) / Ctrl P (Windows/Linux)：前往檔案或符號
⌘ ⌥ O (Mac) / Ctrl Alt O (Windows/Linux)：導航至類別或檔案

程式碼流程導航

當在大型程式碼函式庫中工作時，開發人員經常需要瀏覽大量文字，很容易迷失或感到不知所措。有時，開發人員可能會在多個函式之間跳轉後，忘記最初要做什麼。

為瞭解決這個問題，表 7-11 列出了部分程式碼導航捷徑，包括：

⌘ B (Mac) / Ctrl B (Windows/Linux)：前往函式定義
⌥ Space (Mac) / Ctrl Shift I (Windows/Linux)：檢視函式定義

內容解密：

上述捷徑可以幫助開發人員更有效地導航程式碼，減少認知負擔，提高工作效率。例如，使用 ⌘ B (Mac) / Ctrl B (Windows/Linux) 可以快速前往函式定義，減少了在多個檔案之間切換的需要。

# 範例：使用 PyCharm 的導航捷徑
import pycharm

def my_function():
    # 使用 ⌘ B (Mac) / Ctrl B (Windows/Linux) 前往函式定義
    pycharm.navigate_to_definition("my_function")

    # 使用 ⌥ Space (Mac) / Ctrl Shift I (Windows/Linux) 檢視函式定義
    pycharm.show_definition("my_function")

圖表翻譯：

以下是使用 Mermaid 圖表來展示程式碼導航流程的範例：

  flowchart TD
    A[開發人員] --> B[程式碼函式庫]
    B --> C[函式或檔案]
    C --> D[導航捷徑]
    D --> E[前往函式定義]
    E --> F[檢視函式定義]
    F --> G[傳回程式碼函式庫]

此圖表展示了開發人員如何使用導航捷徑來前往函式定義和檢視函式定義，最終傳回程式碼函式庫。

編輯器導航技巧

在編輯器中，導航是提高工作效率的關鍵。以下是一些常用的導航快捷鍵：

檔案間導航

Mac： ⌘ [ 或 ]
Windows/Linux： Ctrl + Alt + ← 或 →

這些快捷鍵允許您在最近存取的檔案之間進行導航，從而快速切換不同的編輯任務。

程式碼導航

Mac： Ctrl - 或 Ctrl Shift -
Windows/Linux： Alt + ← 或 →

這些快捷鍵用於在程式碼中的不同位置之間進行導航，例如函式定義、變數宣告等。

查詢參照

Mac： ⌥ F7
Windows/Linux： Alt + F7

查詢參照是程式碼編輯中非常有用的功能，可以快速找到某個函式、變數或類別被呼叫的所有位置。

從使用者經驗視角來看，善用 IDE 的程式碼導航、自動修復和程式碼重構功能，能顯著提升開發效率。分析段落中提到的快速檔案、引數提示、自動修復建議、程式碼檢查工具、程式碼格式化工具和重構技巧，都體現了 IDE 在提升程式碼品質和開發效率方面的關鍵作用。需要注意的是，不同 IDE 的快捷鍵和功能略有不同，開發者需要根據自身使用的 IDE 進行調整和學習。前瞻來看，隨著 AI 技術的發展，預期未來 IDE 將整合更智慧的程式碼輔助功能，例如自動程式碼生成、更精準的錯誤預測和更全面的程式碼分析，進一步解放開發者的生產力。玄貓認為，熟練掌握 IDE 的進階功能，並持續關注 IDE 的發展趨勢，對於提升開發效率和程式碼品質至關重要。

玄貓

技術愛好者，專注於分享程式開發、雲端技術與 AI 應用的心得體會。