本文介绍如何在 Jupyter Notebook 中直接从一个单元格获取 Python 输入数据，模拟在线编程平台的测试用例输入方式。我们将探讨如何利用 IPython 的 In 和 Out 对象来访问和使用单元格中的代码和输出，从而实现测试用例的自动化。
在 Jupyter Notebook 中，你可能会遇到需要从一个单元格获取输入数据，并在另一个单元格中运行代码的情况，尤其是在教学或测试场景下。IPython 提供了 In 和 Out 这两个对象，它们分别存储了已执行的代码和输出，可以方便地访问和利用这些数据。
理解 In 和 Out
当你执行一个 Jupyter Notebook 单元格时，单元格左侧会显示 In [n]:，执行结果的单元格左侧会显示 Out[n]:，其中 n 代表单元格的执行顺序。
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- In 是一个列表，存储了每个已执行的代码单元格的内容，以字符串形式保存。In[1] 存储的是第一个执行的代码单元格的内容。
- Out 是一个字典，使用单元格的执行顺序编号作为键，存储该单元格的输出结果作为值。
如何使用 In 和 Out
以下示例展示了如何使用 In 和 Out 对象。
示例：获取单元格代码并执行
假设第一个单元格（In [1]）包含以下 Python 代码：
x = 5 y = 6 print(x + y)
你可以在另一个单元格中使用 In[1] 获取该代码，并使用 exec() 函数执行它：
code = In[1] exec(code)
这段代码会输出 11，因为 exec() 函数执行了第一个单元格中的代码。
示例：获取单元格输出并使用
假设第一个单元格（In [1]）执行后输出了 11。 你可以在另一个单元格中使用 Out[1] 获取该输出：
result = Out[1] print(result)
这段代码会输出 11。
应用场景：自动化测试
这种方法非常适合自动化测试场景。你可以将测试用例的输入数据放在一个单元格中，然后编写代码从该单元格读取数据，并将其传递给待测试的函数或程序。
例如，假设你在 In [2] 中有以下测试用例输入：
5 6
你的目标是测试一个求和函数。你可以这样实现：
def sum_function(input_str):
lines = input_str.splitlines()
x = int(lines[0])
y = int(lines[1])
return x + y
input_data = In[2]
result = sum_function(input_data)
print(result)这段代码首先定义了一个 sum_function 函数，该函数接受一个字符串作为输入，将其分割成行，并将前两行转换为整数进行求和。然后，它从 In[2] 获取输入数据，将其传递给 sum_function 函数，并打印结果。
注意事项
- In 和 Out 对象只存储已执行的单元格的内容和输出。如果单元格未执行，则无法访问其内容。
- In 存储的是代码的字符串形式，因此需要使用 exec() 函数执行代码，或使用字符串处理函数提取数据。
- Out 存储的是输出结果，其类型取决于单元格的输出类型。
- 使用 exec() 函数执行代码时需要谨慎，因为它可能存在安全风险，尤其是在执行来自不可信来源的代码时。
总结
通过使用 IPython 的 In 和 Out 对象，我们可以方便地访问和使用 Jupyter Notebook 单元格中的代码和输出。这种方法在自动化测试、教学演示等场景中非常有用，可以提高工作效率和代码的可维护性。记住在使用 exec() 函数时要谨慎，并确保代码的安全性。
