Язык программирования Python

>>> s2 = «ab» + «cde»

>>> print «hash:", hash(s), hash(s1), hash(s2)

hash: — 1332677140–1332677140–1332677140

>>> print «id:", id(s), id(s1), id(s2)

id: 1076618592 1076618592 1076618656

Здесь, можно увидеть, что для одного и того же строкового литерала «abcde» получается один и тот же объект, тогда как для одинаковых по значению объектов вполне можно получить разные объекты.

Функции для доступа к внутренним структурам

В современной реализации языка Python глобальные и локальные переменные доступны в виде словаря благодаря функциям globals() и locals(). Правда, записывать что–либо в эти словари не рекомендуется.

Функция vars() возвращает таблицу локальных имен некоторого объекта (если параметр не задан, она возвращает то же, что и locals()). Обычно используется в качестве словаря для операции форматирования:

Листинг

a = 1

b = 2

c = 3

print "%(a)s + %(b)s = %(c)s» % vars()

Функции компиляции и исполнения

Функция reload() уже рассматривалась, а из остальных функций этой категории особого внимания заслуживает eval(). Как следует из названия, эта функция вычисляет переданное ей выражение. В примере ниже вычисляется выражение, которое строится динамически:

Листинг

a = 2

b = 3

for op in «+-*/%":

e = «a " + op + " b»

print e, «->", eval(e)

У функции eval() кроме подлежащего вычислению выражения есть еще два параметра — с их помощью можно задать глобальное и локальное пространства имен, из которых будут разрешаться имена выражения. Пример выше, переписанный для использования с собственным словарем имен в качестве глобального пространства имен:

Листинг

for op in «+-*/%":

e = «a " + op + " b»

print e, «->", eval(e, {'a': 2, 'b': 3})

Функцией eval() легко злоупотребить. Нужно стараться использовать ее только тогда, когда без нее не обойтись. Из соображений безопасности не следует применять eval() для аргумента, в котором присутствует непроверенный ввод от пользователя.

Функции ввода–вывода

Функции input() и raw_input() используются для ввода со стандартного ввода. В серьезных программах их лучше не применять. Функция open() служит для открытия файла по имени для чтения, записи или изменения. В следующем примере файл открывается для чтения:

Листинг

f = open(«file.txt», «r», 1)

for line in f:

…

f.close()

Функция принимает три аргумента: имя файла (путь к файлу), режим открытия («r» — чтение, «w» — запись, «a» — добавление или «w+», «a+», «r+» — изменение. Также может прибавляться «t», что обозначает текстовый файл. Это имеет значение только на платформе Windows). Третий аргумент указывает режим буферизации: 0 — без буферизации, 1 — построчная буферизация, больше 1 — буфер указанного размера в байтах.

В новых версиях Python функция open() является синонимом для file().

Функции для работы с атрибутами

У объектов в языке Python могут быть атрибуты (в терминологии языка C++ - члены–данные и члены–функции). Следующие две программы эквивалентны:

Листинг

# первая программа:

class A:

pass

a = A()

a.attr = 1

try:

print a.attr

except:

print None

del a.attr

# вторая программа:

class A:

pass

a = A()

setattr(a, 'attr', 1)

if hasattr(a, 'attr'):

print getattr(a, 'attr')

else:

print None

delattr(a, 'attr')

Функции — «украшатели» методов классов

Эти функции будут рассмотрены в лекции, посвященной ООП.

Обзор стандартной библиотеки

Модули стандартной библиотеки можно условно разбить на группы по тематике.

Сервисы периода выполнения. Модули: sys, atexit, copy, traceback, math, cmath, random, time, calendar, datetime, sets, array, struct, itertools, locale, gettext.

Поддержка цикла разработки. Модули: pdb, hotshot, profile, unittest, pydoc. Пакеты docutils, distutils.

Взаимодействие с ОС (файлы, процессы). Модули: os, os.path, getopt, glob, popen2, shutil, select, signal, stat, tempfile.

Обработка текстов. Модули: string, re, StringIO, codecs, difflib, mmap, sgmllib, htmllib, htmlentitydefs. Пакет xml.

Многопоточные вычисления. Модули: threading, thread, Queue.

Хранение данных. Архивация. Модули: pickle, shelve, anydbm, gdbm, gzip, zlib, zipfile, bz2, csv, tarfile.

Платформо–зависимые модули. Для UNIX: commands, pwd, grp, fcntl, resource, termios, readline, rlcompleter. Для Windows: msvcrt, _winreg, winsound.

Поддержка сети. Протоколы Интернет. Модули: cgi, Cookie, urllib, urlparse, httplib, smtplib, poplib, telnetlib, socket, asyncore. Примеры серверов: SocketServer, BaseHTTPServer, xmlrpclib, asynchat.

Поддержка Internet. Форматы данных. Модули: quopri, uu, base64, binhex, binascii, rfc822, mimetools, MimeWriter, multifile, mailbox. Пакет email.

Python о себе. Модули: parser, symbol, token, keyword, inspect, tokenize, pyclbr, py_compile, compileall, dis, compiler.

Графический интерфейс. Модуль Tkinter.

Примечание:

Очень часто модули содержат один или несколько классов, с помощью которых создается объект нужного типа, а затем речь идет уже не об именах из модуля, а об атрибутах этого объекта. И наоборот, некоторые модули содержат лишь функции, слишком общие для того, чтобы работать над произвольными объектами (либо достаточно большой категорией объектов).

Сервисы периода выполнения

Модуль sys

Модуль sys содержит информацию о среде выполнения программы, об интерпретаторе Python. Далее будут представлены наиболее популярные объекты из этого модуля: остальное можно изучить по документации.

exit([c]) Выход из программы. Можно передать числовой код завершения: 0 в случае успешного завершения, другие числа при аварийном завершении программы.

argv Список аргументов командной строки. Обычно sys.argv[0] содержит имя запущенной программы, а остальные параметры передаются из командной строки.

platform Платформа, на которой работает интерпретатор.

stdin, stdout, stderr Стандартный ввод, вывод, вывод ошибок. Открытые файловые объекты.

version Версия интерпретатора.

setrecursionlimit(limit) Установка уровня максимальной вложенности рекурсивных вызовов.

exc_info() Информация об обрабатываемом исключении.

Модуль copy

Этот модуль содержит функции для копирования объектов. Вначале предлагается к рассмотрению «парадокс», который вводит в замешательство новичков в Python:

Листинг

lst1 = [0, 0, 0]

lst = [lst1] * 3

print lst

lst[0][1] = 1

print lst

В результате получается, возможно, не то, что ожидалось:

Листинг

[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

[[0, 1, 0], [0, 1, 0], [0, 1, 0]]

Дело в том, что список lst содержит ссылки на один и тот же список! Для того чтобы действительно размножить список, необходимо применить функцию copy() из модуля copy:

Листинг

from copy import copy

lst1 = [0, 0, 0]

lst = [copy(lst1) for i in range(3)]

print lst

lst[0][1] = 1

print lst

Теперь результат тот, который ожидался:

Листинг

[[0, 0, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

[[0, 1, 0], [0, 0, 0], [0, 0, 0]]

В модуле copy есть еще и функция deepcopy() для глубокого копирования, при которой объекты копируются на всю возможную глубину, рекурсивно.

Модули math и cmath

В этих модулях собраны математические функции для действительных и комплексных аргументов. Это те же функции, что используются в языке C. В таблице ниже даны функции модуля math. Там, где аргумент обозначен буквой z, аналогичная функция определена и в модуле cmath.

Функция или константа Описание

acos(z) арккосинус z

asin(z) арксинус z

atan(z) арктангенс z