jezykpython.pdf

J ezyk Python

dr inz. Paweł Kedzierski

1 Zaczynamy

Interpreter Python uruchamia sie komend a python :

%python

Python1.6(#1,Oct132000,01:16:18)[GCC2.7.2.3]onlinux2

AllRightsReserved.

>>>

Gotowosc do wprowadzenia (kolejnej) instrukcji sygnalizowana jest znakami „ >>> ”. Jesli po-

przednia instrukcja wymaga doko nczenia, interpreter pokazuje „ ... ” (trzy kropki). W dalszych

przykładach, w ten sam sposób bede odrózniał instrukcje od wyników ich działania.

Jezyk Python został pomyslany tak, aby był prosty, zrozumiały dla czytaj acego i łatwy do naucze-

nia sie, a jednoczesnie elastyczny i zwiezły. Na przykład, zmiennych w ogóle nie trzeba deklarowac

— wystarczy nadac im wartosc:

>>>x=15.0

>>>imie=’Pawel’

Co wiecej, w tej samej zmiennej mozna przechowac dan a dowolnego typu, wiec nie bedzie błedem

napisanie po kolei:

>>>x=2

>>>x=1.1234

>>>x=’Ła´ncuchznaków’

Nie znaczy to, ze Python nie rozróznia rodzaju danych — musi to robic chociazby dlatego, ze ta

sama operacja, np. dodawanie, ma rózne znaczenie dla róznych typów: suma arytmetycznej dla

liczb, ł aczenia dla napisów itp.

Raz utworzona zmienna istnieje tak długo, jak jest potrzebna — Python sam sprz ata nieuzywan a

pamiec. Ale próba uzycia zmiennej, której nie ma, spowoduje bł ad (o nazwie NameError ).

Jezeli instrukcja, któr a wydamy, da jakis wynik (wartosc), wartosc ta zostanie wypisana . Mozna

wiec uzywac Pythona jako kalkulatora:

>>>a=1

>>>a+5

>>>(a+5)/2.5

2.3999999999999999

Ale uwaga! Nie zawsze wynik moze byc zgodny z oczekiwaniem. Wezmy taki przykład:

>>>1/5

Wbrew pozorom, jest to wynik prawidłowy † . Poniewaz Python rozpoznaje typ zmiennych po ich

zapisie, w podanym wyrazeniu widzi on dwie liczby całkowite. Przy próbie dzielenia, stosuje

do nich zatem operacje dzielenia całkowitego , odrzucaj ac reszte. Aby uzyskac dzielenie rzeczywi-

ste, co najmniej jeden operand musi byc liczb a rzeczywist a:

>>>1/5.0

0.2

Niestety, problem taki pojawia sie jesli dane s a podawane przez uzytkownika programu, od którego

nie mozna przeciez wymagac stosowania sie do takich reguł. Dlatego Python umozliwia zamiane

typu na wymagany przez programiste. Ponizsza tabelka zestawia odpowiednie funkcje:

Funkcja Zamienia

chr() wartosc całkowit a na znak o odpowiednim kodzie ASCII

complex() wartosc całkowit a, rzeczywist a lub napisow a na zespolon a

ord() znak na jego kod ASCII

float() wartosc całkowit a lub napisow a na rzeczywist a

int() wartosc rzeczywist a lub napisow a na całkowit a

str() jak akolwiek wartosc na napis

eval() interpretuje wartosc napisow a tak, jak Python, i oblicza wynik

Tylko podczas interaktywnej pracy z interpreterem. Programy w Pythonie, a takze procedury z zewnetrznych modułów,

wypisz a tylko to co jest objete instrukcjami print .

†

Z punktu widzenia konwencji tego jezyka, stosuj acego róznie działaj ace operatory, w zaleznosci od typu operandów.

A oto konkretny przykład: program prosi uzytkownika o dane (funkcja input() ), nastepnie za-

mienia typ na rzeczywisty i oblicza wynik dzielenia:

>>>a=input(’Podaja:’)

>>>b=input(’Podajb:’)

>>>print’Wynikdzielenia:’,float(a)/b

1.1 Biblioteki podprogramów

Zestaw działa n udostepnianych przez sam interpreter Pythona jest raczej skromny, nawet jezeli

chcielibysmy uzywac go tylko jako kalkulatora. Natomiast bardzo bogaty zestaw róznych funk-

cji mozna znalezc w bibliotekach podprogramów. Nawet standardowe funkcje matematyczne nie

s a „ładowane” bez potrzeby, aby nie zajmowały pamieci. Aby z nich skorzystac, trzeba wczytac

odpowieni a biblioteke (moduł) Pythona:

>>>importmath

>>>math.sin(math.pi/2)

1.0

Instrukcja import słuzy własnie do tego, aby załadowac do pamieci interpretera z adan a biblioteke

podprogramów. Mozna to zrobic tak jak powyzej, ale jak widac, korzystanie z zawartosci modułu

nie jest wtedy zbyt wygodne, bo trzeba uzywac składni moduł.funkcja() lub moduł.stała . Dla-

tego czesto ładuje sie z wybranego mudułu albo wszystko hurtem, albo tylko wybrane elementy:

>>>frommathimportsin,pi#Wczytajfunkcj˛esin()istał˛api

>>>sin(pi/2)

1.0

>>>frommathimport*#Ładujwszystkieobiektymodułumath

>>>cos(pi)

-1.0

Wszystko od znaku # do ko nca linii jest traktowane jako komentarz (czyli po prostu ignorowane).

W rzeczywistosci, mozna bardzo łatwo tworzyc własne moduły. Jesli zapiszesz kod Pythona w

pliku z rozszerzeniem .py , np. funkcje.py , to wydanie w interpreterze komendy

>>>importfunkcje

wystarcza, aby móc z niego korzystac (jeszcze do tego wrócimy).

Standardowa instalacja Pythona zawiera dziesi atki róznych modułów, zawieraj ace od podprogra-

mów audiomedialnych do procedur obsługi plików zip. Przykład ponizej ładuje z modułu string

funkcje do konwersji wielkosci liter i pokazuje jej zastosowanie:

Modułu string uzyłem dla prostoty przykładu. W rzeczywistosci, jest on przestarzały, bo wszystkie funkcje operuj ace

na napisach s a dostepne bezposrednio w samych napisach (patrz rozdział 2.1).

>>>fromstringimportcapwords

>>>capwords(’JaKI ´ sTAKInapis’)

’Jaki\266TakiNapis’

Przykład ten pokazuje cos jeszcze: wartosci bed ace ła ncuchami znaków wypisywane s a w apo-

strofach i ze znakami nie-ASCII zamienionymi na kody numeryczne.

1.2 Formatowanie wyników

Na wypisywaniu ostatnio obliczonej wartosci przez Python nie mozna polegac: z jednej strony,

nie zawsze wygl ad bedzie nam odpowiadał, z drugiej zas, wartosci te nie s a wypisywane, jesli

uruchamia sie program zapisany w pliku (tzn. nie jest wpisywany interakcyjnie). Dlatego do wy-

prowadzania wyników nalezy uzywac wbudowanej instrukcji print :

>>>print"Cze´s´c"

Cze´s´c

>>>a,b,c=1,2,3

>>>print"Wynik:",a+5

Wynik:6

>>>print’Współczynniki:a=%d,b=%d,c=%d’%(a,b,c)

Współczynniki:a=1,b=2,c=3

Stop. Ten przykład jest dosc skondensowany i ilustruje kilka rzeczy na raz:

• Mozna przypisywac wartosci kilku zmiennym jednoczesnie (linia 3);

• Napisy mozna wpisywac w apostrofach lub cudzysłowach. Jest to bardzo wygodne:

>>>print’Przykład"a"’

Przykład"a"

>>>print"Przykład’b’"

Przykład’b’

• Do „wstawiania” wartosci w napis mozna uzyc pól formatowanych ’%d’ oraz operatora %

(patrz dwie ostatnie linie).

Wyjasnienia wymaga to ostatnie. Operator % jest operatorem dwuargumentowym, którego lewym

argumentem jest ci ag znaków, a prawym dane do sformatowania i wstawienia w ten ci ag znaków.

Wynikiem jest takze ci ag znaków, w którym pola oznaczone znakami % w lewym argumencie zo-

stały zast apione odpowiednio sformatowanymi wartosciami danych z prawego argumentu. Jesli

danych jest wiecej niz jedna, trzeba je wzi ac w nawias (aby były potraktowane jako jeden argu-

ment).

Oznaczenia pól s a podobne jak w jezyku C . Po znaku % moze wyst apic liczba całkowita okre-

slaj aca docelow a szerokosc pola — dodatnia oznacza dosuniecie wartosci do prawej strony pola,

ujemna — do lewej. Jesli wartosci a do wstawienia jest liczba rzeczywista, mozna oprócz szero-

kosci pola podac (po kropce) liczbe miejsc po przecinku. Wzorzec pola jest zako nczony liter a

okreslaj ac a typ wpisywanej wartosci. Podane w tabeli 1 przykłady powinny wyjasnic reszte.

Tablica 1: Formatowanie danych za pomoc a operatora % . W przykładzie szóstym od dołu, podana

szerokosc pola ( 2 ) jest za mała, dlatego zostaje zignorowana. W wynikowych ła ncuchach znaków

zaznaczono spacje.

Kod typu wartosci Przykład Wynik

c (znakowa) ’%4c’%65 ’ A’

’%-4c’%66 ’B ’

d , i (całkowita dziesietna) ’%4d’%65 ’65’

’%04d’%65 ’0065’

’%-4i’%65 ’65’

e , E (rzeczywista wykładnicza) ’%e’%250 ’2.500000e+02’

’%.3e’%250 ’2.500e+02’

’%10.1E’%250 ’ 2.5E+02’

f (rzeczywista zmiennoprzecinkowa) ’%f’%250 ’250.000000’

’%10.3f’%250 ’ 250.000’

’%.2f’%250 ’250.00’

’%-10.3f’%250 ’250.000 ’

’%-5.0f’%3.14159’3 ’

g , G (jak f lub e ) ’%g’%250 ’250’

’%g’%250.01’250.01’

’%g’%2500000’2.5e+06’

o (całkowita ósemkowa) ’%2o’%250 ’372’

’%05o’%250 ’00372’

s (ci ag znaków) ’%5s’%’bis’ ’bis’

’%-5s’%’bis’ ’bis’

x , X (całkowita szesnastkowa) ’%x’%250 ’fa’

’%04X’%250 ’00FA’

1.3 Zestaw survival poskramiacza w ezy

Zeby sie umiec odnalezc w g aszczu modułów, podprogramów i innych obiektów jezyka Python,

niezwykle pomocne s a dwie rzeczy: wbudowana funkcja dir() oraz ła ncuchy dokumentacji obiek-

tów __doc__ . Wynikiem funkcji dir() jest lista nazw atrybutów podanego obiektu (w Pythonie

prawie wszystko jest obiektem):

Róznice s a jednak istotne. Python dokona konwersji typu wyprowadzanej wartosci na odpowiedni dla typu pola,

natomiast C nie.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: