如何使用Sphinx给Python代码写文档

qianjq

2019-11-29

最好将文档作为开发过程的一部分。Sphinx 加上 Tox，让文档可以轻松书写，并且外观漂亮。

Python 代码可以在源码中包含文档。这种方式默认依靠 docstring，它以三引号格式定义。虽然文档的价值是很大的，但是没有充足的文档的代码还是很常见。让我们演练一个场景，了解出色的文档的强大功能。

经历了太多在白板技术面试上要求你实现斐波那契数列，你已经受够了。你回家用 Python 写了一个可重用的斐波那契计算器，使用浮点技巧来实现 O(1) 复杂度。

代码很简单：

# fib.py
import math
 
_SQRT_5 = math.sqrt(5)
_PHI = (1 + _SQRT_5) / 2
 
def approx_fib(n):
    return round(_PHI**(n+1) / _SQRT_5)

（该斐波那契数列是四舍五入到最接近的整数的几何序列，这是我最喜欢的鲜为人知的数学事实之一。）

作为一个好人，你可以将代码开源，并将它放在 PyPI 上。setup.py 文件很简单：

import setuptools
 
setuptools.setup(
    name='fib',
    version='2019.1.0',
    description='Fibonacci',
    py_modules=["fib"],
)

但是，没有文档的代码是没有用的。因此，你可以向函数添加 docstring。我最喜欢的 docstring 样式之一是 “Google” 样式。标记很轻量，当它放在源代码中时很好。

def approx_fib(n):
    """
    Approximate Fibonacci sequence
 
    Args:
        n (int): The place in Fibonacci sequence to approximate
 
    Returns:
        float: The approximate value in Fibonacci sequence
    """
    # ...

但是函数的文档只是成功的一半。普通文档对于情境化代码用法很重要。在这种情况下，情景是恼人的技术面试。

有一种添加更多文档的方式，专业 Python 人的方式通常是在 docs/ 添加 rst 文件（ reStructuredText 的缩写）。因此 docs/index.rst 文件最终看起来像这样：

Fibonacci
=========
 
Are you annoyed at tech interviewers asking you to implement
the Fibonacci sequence?
Do you want to have some fun with them?
A simple
:code:`pip install fib`
is all it takes to tell them to,
um,
fib off.
 
.. automodule:: fib
   :members:

我们完成了，对吧？我们已经将文本放在了文件中。人们应该会看的。

使 Python 文档更漂亮

为了使你的文档看起来更漂亮，你可以利用 Sphinx，它旨在制作漂亮的 Python 文档。这三个 Sphinx 扩展特别有用：

sphinx.ext.autodoc：从模块内部获取文档
sphinx.ext.napoleon：支持 Google 样式的 docstring
sphinx.ext.viewcode：将 ReStructured Text 源码与生成的文档打包在一起

为了告诉 Sphinx 该生成什么以及如何生成，我们在 docs/conf.py 中配置一个辅助文件：

extensions = [
    'sphinx.ext.autodoc',
    'sphinx.ext.napoleon',
    'sphinx.ext.viewcode',
]
# 该入口点的名称，没有 .rst 扩展名。
# 惯例该名称是 index
master_doc = "index"
# 这些值全部用在生成的文档当中。
# 通常，发布（release）与版本（version）是一样的，
# 但是有时候我们会有带有 rc 标签的发布。
project = "Fib"
copyright = "2019, Moshe Zadka"
author = "Moshe Zadka"
version = release = "2019.1.0"

此文件使我们可以使用所需的所有元数据来发布代码，并注意扩展名（上面的注释说明了方式）。最后，要确保生成我们想要的文档，请使用 Tox 管理虚拟环境以确保我们顺利生成文档：

[tox]
# 默认情况下，`.tox` 是该目录。
# 将其放在非点文件中可以从
# 文件管理器或浏览器的
# 打开对话框中打开生成的文档，
# 这些对话框有时会隐藏点文件。
toxworkdir = {toxinidir}/build/tox
 
[testenv:docs]
# 从 `docs` 目录内运行 `sphinx`，
# 以确保它不会拾取任何可能进入顶层目录下的
# 虚拟环境或 `build/` 目录下的其他工件的杂散文件。
changedir = docs
# 唯一的依赖关系是 `sphinx`。
# 如果我们使用的是单独打包的扩展程序，
# 我们将在此处指定它们。
# 更好的做法是指定特定版本的 sphinx。
deps =
    sphinx
# 这是用于生成 HTML 的 `sphinx` 命令。
# 在其他情况下，我们可能想生成 PDF 或电子书。
commands =
    sphinx-build -W -b html -d {envtmpdir}/doctrees . {envtmpdir}/html
# 我们使用 Python 3.7。
# Tox 有时会根据 testenv 的名称尝试自动检测它，
# 但是 `docs` 没有给出有用的线索，因此我们必须明确它。
basepython = python3.7

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