GitHub Copilot配合Python

什么是 GitHub Copilot？

GitHub Copilot 是一款为用户编写代码的人工智能工具。它由 GitHub 和 OpenAI 共同设计，采用了 Codex 模型——GPT-3 的继任者——该模型在公开的代码库中进行了大量训练。Copilot 的主要目的是通过代码片段推荐、代码注释、根据自然语言描述建议整个代码块来帮助开发者。它对 Python 开发者尤其有用，因为 Python 语言在几乎所有行业都有广泛的应用，这归功于其有效性、易读性以及在从 Web 开发到数据分析再到流程自动化等各个子领域的适用性。无论是初学 Python 的新手还是正在从事复杂项目的专业编码人员，Copilot 都能为学习过程和生产力水平带来诸多益处。

如何使用 GitHub Copilot 配合 Python？

• 安装 Copilot 扩展
  
  • 目前，您可以在 marketplace 中找到适用于 Visual Studio Code 的 GitHub Copilot 扩展并进行安装。
  • 安装完成后，您需要登录您的 GitHub 账户。
• 开始编码
  
  • 在您的计算机上打开一个 Python 文件并开始编写代码。当您输入时，Copilot 将开始为您生成代码。
  • 要接受建议，请按 Tab 键；如果您需要更多选择，请按 Ctrl + Space 查找更多。
• 使用注释指导 Copilot
  
  • 您只需用注释的形式写出您希望代码实现的功能，Copilot 就会提供实现该功能的代码。
  • 例如，输入 #function reverse a string 就可以让 Copilot 自己编写一个反转字符串的 Python 函数，如下面的图所示。
• 自定义并使其符合您的习惯
  
  • Copilot 的建议可以很智能，使其更贴近您的代码。此外，如果某个建议不是您想要的，您可以进行详细说明或请求更多建议。

主要功能和能力

上下文感知智能代码建议

GitHub Copilot 提供上下文感知的代码补全选项。它可以预测一行代码的剩余部分，甚至是一个完整的函数，这在您有重复的代码模式时，或者当您知道即将要编写的算法时，都非常有帮助。例如，在编写脚本或处理列表等基本数据结构时使用循环，Copilot 可以有效地自动完成您的代码。一个例子可能包括 Copilot 识别一个模式并建议如何使用 zip 将两个列表最好地创建为字典。

示例

上下文理解

Copilot 不仅仅是完成代码，它还会编写对项目上下文敏感的代码。如果您正在使用特定的库或框架，它会建议与您当前代码相关的函数或类。这对于使用 Pandas、NumPy、Flask 和 Django 等流行库的 Python 程序员来说尤其重要。例如，如果您正在使用 Pandas，它可以帮助您通过建议一些代码行来节省时间，同时还可以确保正确使用库中的函数。

如果您正在使用 Pandas，输入

Copilot 可能会建议

自然语言转代码

GitHub Copilot 的另一个令人印象深刻的功能是它能够将自然语言注释转换为代码。这在开发者知道自己想要做什么，但不知道如何用正确的语法实现，或者不知道推荐的最佳编码实践时尤其有用。如果一个人输入一条注释，Copilot 就能写出相应的代码，这比手动编码节省了时间，尤其是在有交付日期要遵守的情况下，效率更高。

示例

输入类似这样的注释

Copilot 可能会生成

错误处理和代码质量

确保代码质量高且无错误是软件编写过程中的重要步骤。Copilot 提供错误处理模式，并建议最佳编码实践，使其更易于维护和安全。例如，在编写涉及 API 调用的功能时，OpenAI 的 Copilot 可以通过使用 try/except 块来处理错误，从而通过正确的错误处理实践来增强您的代码。

用例和应用

• 学习和探索： GitHub Copilot 有助于初学者开发者或重新学习 Python 或扩展到新库和框架的开发者。由于它生成的代码也会展示给您，您可以学习如何编写干净的代码、Pythonic 代码以及如何有效使用各种不同的库。
• 快速原型开发： 在新概念的背景下或创建产品功能的新元素时，快速原型开发对于快速测试和后续改进至关重要。Copilot 通过提供标签、完成代码、建议模式等功能来帮助您，使您能够在最短的时间内构建一个完整的可工作原型。
• 单元测试和测试驱动开发 (TDD)： 开发单元测试是软件开发过程中不可或缺的一步，它是一种确保一切正常工作并保持可维护性的方法，即使在进行修改时也是如此。Copilot 可以通过提供函数定义的单元测试建议来提供帮助，特别是如果这些函数是按照测试驱动开发方法编写的。
• 审查和重构
  在审查代码进行更改以及修改代码时，GitHub Copilot 会建议最佳的实现方式。GitHub Copilot 有助于建议可以对代码进行的更改，识别编码过程中可能发生的错误，并建议改进方法。通过提供替代实现方式或关于需要进行哪些更改的建议，它可以帮助保持良好的代码品味，并确保提供最佳方法。
• 文档和注释
  证据是任何工作的生命。Copilot 还可以自动补全您代码下方的文档字符串，Copilot 经常可以猜测出文档字符串的整个部分，有时甚至可以猜测出代码旁边文档的整个部分。这个过程相当快，并且您的代码结构良好，其他人可以轻松理解您代码的意图。
• 错误修复和调试
  错误修复也更耗时，因为识别错误和然后集成需要很长时间。Copilot 协助修复它们，并标记代码中可能存在的问题。其他建议也在此过程中提供，有助于调试，因为如上所述，它能够识别代码片段可以解决的问题，从而缩短调试时间。
• API 和库集成
  当 Copilot 与 API 或第三方库一起使用时，它会编写符合任何开发者使用这些库的语法风格的代码。这对于不热衷于精通特定 API 或库细节的开发者来说尤其有用，当涉及使用这些工具进行集成时。
• 定制和个性化
  Copilot 的建议可以利用开发者跨存储库的编码风格和项目需求进行学习。基于用户反馈，Copilot 将逐渐达到一个水平，它将提供几乎量身定制以匹配开发者的偏好和需求的建议。

结论

GitHub Copilot 是软件开发人工智能领域的一大飞跃，它可以使 Python 开发者的工作更高效、更互联、更快速。GitHub Copilot 为新手和经验丰富的程序员提供了无价的功能，如智能代码建议、上下文代码补全以及将自然语言转换为代码。

然而，必须记住，任何工具使用都必须明智。一个人应该了解其优点和缺点，以便在最大化利用它的同时，避免其潜在的误用。当您将 Copilot 集成到您的开发过程中时，您可以专注于利用 AI 协助处理重复性任务，从而腾出时间用于更有价值和更具创造性的活动，如批判性问题解决和架构设计。像 GitHub Copilot 这样的工具将对开发者能够应对持续变化并在现代软件开发的浩瀚复杂性中保持高效至关重要。