3. Основи
![]() |
3.1. Приклад програми на Python
Нижче наведено програму, що демонструє основні особливості Python.
# -*- coding=utf-8 -*-
# ----------------------------------
def affiche(chaine):
# відображає рядок
print "chaine=%s" % (chaine)
# ----------------------------------
def afficheType(variable):
# відображає тип змінної
print "type[%s]=%s" % (variable,type(variable))
# ----------------------------------
def f1(param):
# додає 10 до параметра
return param+10
# ----------------------------------
def f2():
# повертає 3 значення
return ("un",0,100);
# -------------------------------- головна програма ------------------------------------
# це коментар
# змінна, що використовується без оголошення
nom="dupont"
# виведення на екран
print "nom=%s" % (nom)
# список з елементами різних типів
liste=["un","deux",3,4]
# кількість елементів
n=len(liste)
# цикл
for i in range(n):
print "liste[%d]=%s" % (i,liste[i])
# ініціалізація двох змінних за допомогою кортежу
(chaine1,chaine2)=("chaine1","chaine2")
# об'єднання двох рядків
chaine3=chaine1+chaine2
# виведення результату
print "[%s,%s,%s]" % (chaine1,chaine2,chaine3)
# використання функції
affiche(chaine1)
# тип змінної може бути відомим
afficheType(n)
afficheType(chaine1)
afficheType(liste)
# тип змінної може змінюватися під час виконання
n="a change"
afficheType(n)
# функція може повертати результат
res1=f1(4)
print "res1=%s" % (res1)
# функція може повертати список значень
(res1,res2,res3)=f2()
print "(res1,res2,res3)=[%s,%s,%s]" % (res1,res2,res3)
# ці значення можна було б зберегти у змінній
liste=f2()
for i in range(len(liste)):
print "liste[%s]=%s" % (i, liste[i])
# тести
for i in range(len(liste)):
# відображає лише рядки
if (type(liste[i])=="str"):
print "liste[%s]=%s" % (i,liste[i])
# інші тести
for i in range(len(liste)):
# виводить лише цілі числа >10
if (type(liste[i])=="int" and liste[i]>10):
print "liste[%s]=%s" % (i,liste[i])
# цикл while
liste=(8,5,0,-2,3,4)
i=0
somme=0
while(i<len(liste) and liste[i]>0):
print "liste[%s]=%s" % (i,liste[i])
somme+=liste[i] #сума = сума + t[i]
i+=1 #i = i + 1
print "somme=%s" % (somme)
# кінець програми
Зверніть увагу:
- рядок 1: спеціальний коментар, що використовується для оголошення типу кодування скрипта, у даному випадку UTF-8. Це залежить від використовуваного текстового редактора. У даному випадку з Notepad++:
![]() |
- рядок 4: ключове слово def визначає функцію;
- рядки 5–6: вміст функції. Він відступлений вправо на один табулятор. Саме цей відступ у поєднанні зі символом : у операторі def визначає вміст функції. Це стосується всіх операторів, що містять вміст: if, else, while, for, try, except;
- рядок 12: Python внутрішньо керує типами змінних. Тип змінної можна дізнатися за допомогою функції type(variable), яка повертає змінну типу 'type'. Вираз '%s' % (type(variable)) — це рядок символів, що позначає тип змінної;
- рядок 25: головна програма. Вона йде після визначення всіх функцій скрипта. Її вміст не має відступів;
- рядок 28: у Python змінні не оголошуються. Python розрізняє регістр. Змінна Nom відрізняється від змінної nom. Строку можна взяти в лапки " або апострофи '. Отже, можна написати 'dupont' або "dupont";
- рядок 31: вираз "xxxx%syyyy%szzzz" % (100, 200) — це рядок "xxxx100yyy200szzzz", у якому кожне %s замінено на елемент кортежу. %s — це формат відображення рядків. Існують й інші формати;
- рядок 34: існує різниця між кортежем (1,2,3) (зверніть увагу на дужки) та списком [1,2,3] (зверніть увагу на квадратні дужки). Кортеж є незмінним, тоді як список — змінним. В обох випадках елемент № i позначається як [i];
- рядок 40: range(n) — це кортеж (0,1,2,...,n-1);
- рядок 74: len(var) — це кількість елементів колекції var (кортеж, список, словник тощо);
- рядок 86: інші булеві оператори — це or та not.
Результати на екрані такі:
3.2. Зміни типів
Тут ми розглянемо зміни типів даних типу str (рядок символів), int (ціле число), float (дійсне число), bool (булеве значення).
# -*- coding=utf-8 -*-
# зміна типів
# int --> str, float, bool
x=4
print x, type(x)
x=str(4)
print x, type(x)
x=float(4)
print x, type(x)
x=bool(4)
print x, type(x)
# bool → int, float, str
x=True
print x, type(x)
x=int(True)
print x, type(x)
x=float(True)
print x, type(x)
x=str(True)
print x, type(x)
# str → int, float, bool
x="4"
print x, type(x)
x=int("4")
print x, type(x)
x=float("4")
print x, type(x)
x=bool("4")
print x, type(x)
# float → str, int, bool
x=4.32
print x, type(x)
x=str(4.32)
print x, type(x)
x=int(4.32)
print x, type(x)
x=bool(4.32)
print x, type(x)
# обробка помилок при зміні типу
try:
x=int("abc")
print x, type(x)
except ValueError, erreur:
print erreur
# різні випадки використання булевого типу
x=bool("abc")
print x, type(x)
x=bool("")
print x, type(x)
x=bool(0)
print x, type(x)
x=None
print x, type(x)
x=bool(None)
print x, type(x)
Можливі численні зміни типів. Деякі з них можуть завершитися невдачею, як-от у рядках 45–49, де робиться спроба перетворити рядок «abc» на ціле число. Помилку було оброблено за допомогою структури try / except. Загальний вигляд цієї структури такий:
try:
actions
except Exception, Message:
actions
finally:
actions
Якщо одна з дій блоку try викликає виняток (повідомляє про помилку), виконується негайний перехід до блоку except. Якщо дії блоку try не викликають винятку, блок except ігнорується. Атрибути Exception та Message оператора except є необов’язковими. Якщо вони присутні, Exception визначає тип винятку, перехопленого інструкцією except, а Message містить повідомлення про помилку, пов’язане з винятком. Може бути кілька команд except, якщо потрібно обробляти різні типи винятків у тому самому try.
Інструкція finally є необов’язковою. Якщо вона присутня, дії finally виконуються завжди, незалежно від того, чи стався виняток.
Ми повернемося до винятків трохи пізніше.
У рядках 52–61 показано різні спроби перетворення даних типів str, int, float, NoneType у булеві значення. Це завжди можливо. Правила такі:
- bool(int i) дорівнює False, якщо i дорівнює 0, і True у всіх інших випадках;
- bool(float f) дорівнює False, якщо f дорівнює 0.0, і True у всіх інших випадках;
- bool(str chaine) дорівнює False, якщо chaine має 0 символів, True у всіх інших випадках;
- bool(None) дорівнює False. None — це спеціальне значення, яке означає, що змінна існує, але не має значення.
Результати на екрані такі:
3.3. Область дії змінних
# -*- coding=utf-8 -*-
# область дії змінних
def f1():
# використовується глобальна змінна i
global i
i+=1
j=10
print "f1[i,j]=[%s,%s]" % (i,j)
def f2():
# використання глобальної змінної i
global i
i+=1
j=20
print "f2[i,j]=[%s,%s]" % (i,j)
def f3():
# використовується локальна змінна i
i=1
j=30
print "f3[i,j]=[%s,%s]" % (i,j)
# тести
i=0
j=0 # ці дві змінні не відомі функції f
# лише якщо вона явно оголошена за допомогою оператора global
# що вона хоче їх використовувати
f1()
f2()
f3()
print "test[i,j]=[%s,%s]" % (i,j)
Результати
Примітки:
- скрипт демонструє використання змінної i, оголошеної як глобальна у функціях f1 та f2. У цьому випадку головна програма та функції f1 і f2 використовують одну й ту саму змінну i.
3.4. Списки, кортежі та словники
3.4.1. Одновимірні списки
# -*- coding=utf-8 -*-
# одновимірні списки
# ініціалізація
list1=[0,1,2,3,4,5]
# обхід — 1
print "list1 a %s elements" % (len(list1))
for i in range(len(list1)):
print "list1[%s]=%s" % (i, list1[i])
list1[1]=10;
# обхід — 2
print "list1 a %s elements" % (len(list1))
for element in list1:
print element
# додавання двох елементів
list1[len(list1):]=[10,11]
print ("%s") % (list1)
# видалення двох останніх елементів
list1[len(list1)-2:]=[]
print ("%s") % (list1)
# додавання кортежу на початок списку
list1[:0]=[-10, -11, -12]
print ("%s") % (list1)
# вставлення двох елементів у середину списку
list1[3:3]=[100,101]
print ("%s") % (list1)
# видалення двох елементів із середини списку
list1[3:4]=[]
print ("%s") % (list1)
Примітки:
- запис масив[i:j] позначає елементи від i до j-1 масиву;
- позначення [i:] позначає елементи масиву, починаючи з i;
- запис [:i] позначає елементи масиву від 0 до i-1;
- рядок 20: print (%s) % (list1) виводить рядок: «[ list1[0], list1[2], ..., list1[n-1]]».
Результати
Попередній код можна записати інакше (bases_03b), використовуючи певні методи списків:
# -*- coding=utf-8 -*-
# одновимірні списки
# ініціалізація
list1=[0,1,2,3,4,5]
# обхід — 1
print "list1 a %s elements" % (len(list1))
for i in range(len(list1)):
print "list1[%s]=%s" % (i, list1[i])
list1[1]=10
# обхід — 2
print "list1 a %s elements" % (len(list1))
for element in list1:
print element
# додавання двох елементів
list1.extend([10,11])
print ("%s") % (list1)
# видалення двох останніх елементів
del list1[len(list1)-2:]
print ("%s") % (list1)
# додавання кортежу на початок списку
for i in (-12, -11, -10):
list1.insert(0,i)
print ("%s") % (list1)
# вставка в середину списку
for i in (101,100):
list1.insert(3,i)
print ("%s") % (list1)
# видалення з середини списку
del list1[3:4]
print ("%s") % (list1)
Отримані результати такі самі, як і в попередній версії.
3.4.2. Словник
# -*- coding=utf-8 -*-
def existe(conjoints,mari):
# перевіряє, чи існує ключ «mari» у словнику «conjoints»
if(conjoints.has_key(mari)):
print "La cle [%s] existe associee a la valeur [%s]" % (mari, conjoints[mari])
else:
print "La cle [%s] n'existe pas" % (mari)
# ----------------------------- Головна
# словники
conjoints={"Pierre":"Gisele", "Paul":"Virginie", "Jacques":"Lucette","Jean":""}
# проходження — 1
print "Nombre d'elements du dictionnaire : %s " % (len(conjoints))
for (cle,valeur) in conjoints.items():
print "conjoints[%s]=%s" % (cle,valeur)
# список ключів словника
print "liste des cles-------------"
cles=conjoints.keys()
print ("%s") % (cles)
# список значень словника
print "liste des valeurs------------"
valeurs=conjoints.values()
print ("%s") % (valeurs)
# пошук ключа
existe(conjoints,"Jacques")
existe(conjoints,"Lucette")
existe(conjoints,"Jean")
# видалення ключа-значення
del (conjoints["Jean"])
print "Nombre d'elements du dictionnaire : %s " % (len(conjoints))
print ("%s") % (conjoints)
Примітки:
- рядок 17: conjoints.items() повертає список пар (ключ, значення) зі з'єднаного словника;
- рядок 22: conjoints.keys() повертає ключі словника conjoints;
- рядок 27: conjoints.values() повертає значення словника «conjoints»;
- рядок 7: conjoints.has_key(mari) повертає True, якщо ключ mari існує у словнику conjoints, False — в іншому випадку;
- рядок 38: словник можна відобразити в одному рядку.
3.4.3. Кортежі
# -*- coding=utf-8 -*-
# кортежі
# ініціалізація
tab1=(0,1,2,3,4,5)
# обхід — 1
print "tab1 a %s elements" % (len(tab1))
for i in range(len(tab1)):
print "tab1[%s]=%s" % (i, tab1[i])
# обхід — 2
print "tab1 a %s elements" % (len(tab1))
for element in tab1:
print element
# зміна елемента
tab1[0]=-1
Примітки:
- рядки 15–18 результатів: показують, що кортеж не можна змінити.
3.4.4. Багатовимірні списки
# -*- coding=utf-8 -*-
# багатовимірні списки
# ініціалізація
multi=[[0,1,2], [10,11,12,13], [20,21,22,23,24]]
# проходження
for i1 in range(len(multi)):
for i2 in range(len(multi[i1])):
print "multi[%s][%s]=%s" % (i1,i2,multi[i1][i2])
# багатовимірні словники
# ініціалізація
multi={"zero":[0,1], "un":[10,11,12,13], "deux":[20,21,22,23,24]}
# обхід
for (cle,valeur) in multi.items():
for i2 in range(len(multi[cle])):
print "multi[%s][%s]=%s" % (cle,i2,multi[cle][i2])
3.4.5. Зв’язки між ланцюгами та списками
# -*- coding=Utf-8 -*-
# перетворення рядка у список
chaine='1:2:3:4'
tab=chaine.split(':')
print type(tab)
# виведення списку
print "tab a %s elements" % (len(tab))
print ("%s") % (tab)
# перетворення списку в рядок
chaine2=":".join(tab)
print "chaine2=%s" % (chaine2)
# додамо порожнє поле
chaine+=":"
print "chaine=%s" % (chaine)
tab=chaine.split(":")
# відображення списку
print "tab a %s elements" % (len(tab))
print ("%s") % (tab)
# додамо ще одне порожнє поле
chaine+=":"
print "chaine=%s" % (chaine)
tab=chaine.split(":")
# відображення списку
print "tab a %s elements" % (len(tab))
print ("%s") % (tab)
Примітки:
- рядок 5: метод chaine.split(роздільник) розбиває рядок chaine на елементи, розділені séparateur, і повертає їх у вигляді списку. Таким чином, вираз '1:2:3:4'.split(":") має значення у вигляді списку ('1','2','3','4');
- рядок 13: значення виразу 'separateur'.join(liste) — це рядок 'список[0]+роздільник+список[1]+роздільник+...'.
3.5. Регулярні вирази
# -*- coding=utf-8 -*-
import re
# --------------------------------------------------------------------------
def compare(modele,chaine):
# порівняння рядка «chaîne» із шаблоном «modele»
# відображення результатів
print "\nResultats(%s,%s)" % (chaine,modele)
match=re.match(modele,chaine)
if match:
print match.groups()
else:
print "La chaine [%s] ne correspond pas au modele [%s]" % (chaine,modele)
# регулярні вирази в Python
# витяг різних полів із рядка
# шаблон: послідовність цифр, оточена довільними символами
# потрібно витягти лише послідовність цифр
modele=r"^.*?(\d+).*?$"
# порівнюємо рядок із шаблоном
compare(modele,"xyz1234abcd")
compare(modele,"12 34")
compare(modele,"abcd")
# шаблон: послідовність цифр, оточена довільними символами
# потрібна послідовність цифр, а також поля, що йдуть перед нею та після неї
modele=r"^(.*?)(\d+)(.*?)$"
# порівнюємо рядок із шаблоном
compare(modele,"xyz1234abcd")
compare(modele,"12 34")
compare(modele,"abcd")
# шаблон — дата у форматі дд/мм/рр
modele=r"^\s*(\d\d)\/(\d\d)\/(\d\d)\s*$"
compare(modele,"10/05/97")
compare(modele," 04/04/01 ")
compare(modele,"5/1/01")
# шаблон — десяткове число
modele=r"^\s*([+|-]?)\s*(\d+\.\d*|\.\d+|\d+)\s*$"
compare(modele,"187.8")
compare(modele,"-0.6")
compare(modele,"4")
compare(modele,".6")
compare(modele,"4.")
compare(modele," + 4")
# кінець
Примітки:
- зверніть увагу на імпортований модуль у рядку 3. Саме він містить функції для роботи з регулярними виразами;
- рядок 10: порівняння рядка з регулярним виразом (шаблоном) повертає логічне значення True, якщо рядок відповідає шаблону, і False — у протилежному випадку;
- рядок 12: match.groups() — це кортеж, елементи якого є частинами рядка, що відповідають елементам регулярного виразу, взятим у дужки. У шаблоні:
- ^.*?(\d+).*?, match.groups() буде кортежем з одного елемента;
- ^(.*?)(\d+)(.*?)$, match.groups() буде кортежем із 3 елементів.
3.6. Спосіб передачі параметрів функцій
# -*- coding=utf-8 -*-
def f1(a):
a=2
def f2(a,b):
a=2
b=3
return (a,b)
# ------------------------ головна
x=1
f1(x)
print "x=%s" % (x)
(x,y)=(-1,-1)
(x,y)=f2(x,y)
print "x=%s, y=%s" % (x,y)
Примітки:
- у Python усе є об’єктом. Деякі об’єкти називаються «незмінними»: їх неможливо змінити. Це стосується чисел, рядків та кортежів. Коли об’єкти Python передаються як аргументи до функцій, передаються їхні посилання, за винятком випадків, коли ці об’єкти є «незмінними» — тоді передається саме значення об’єкта;
- функції f1 (рядок 3) та f2 (рядок 6) мають на меті проілюструвати передачу вихідного параметра. Ми хочемо, щоб фактичний параметр функції був змінений самою функцією;
- рядки 3–4: функція f1 змінює свій формальний параметр a. Потрібно з’ясувати, чи буде змінено також і фактичний параметр.
- рядки 12–13: фактичним параметром є x=1. Результат рядка 1 показує, що фактичний параметр не змінюється. Отже, фактичний параметр x і формальний параметр a — це два різні об’єкти;
- рядки 6–9: функція f2 змінює свої формальні параметри a та b і повертає їх як результати;
- рядки 15–16: до функції f2 передаються фактичні параметри (x, y), а результат функції f2 записується в (x, y). Рядок 2 результатів показує, що фактичні параметри (x, y) були змінені.
Звідси випливає, що коли «незмінні» об’єкти є вихідними параметрами, вони повинні бути частиною результатів, що повертаються функцією.
3.7. Текстові файли
# -*- coding=utf-8 -*-
import sys
# послідовна обробка текстового файлу
# цей файл складається з рядків у форматі login:pwd:uid:gid:infos:dir:shell
# кожен рядок заноситься до словника у вигляді login => [uid,gid,infos,dir,shell]
# --------------------------------------------------------------------------
def afficheInfos(dico,cle):
# виводить значення, пов’язане з ключем у словнику dico, якщо воно існує
valeur=None
if dico.has_key(cle):
valeur=dico[cle]
if 'list' in str(type(valeur)):
print "[{0},{1}]".format(cle,":".join(valeur))
else:
# ключ не є ключем словника «dico»
print "la cle [{0}] n'existe pas".format(cle)
def cutNewLineChar(ligne):
# видаляється позначка кінця рядка, якщо вона існує
l=len(ligne);
while(ligne[l-1]=="\n" or ligne[l-1]=="\r"):
l-=1
return(ligne[0:l]);
# встановлює ім’я файлу
INFOS="infos.txt"
# файл відкривається для створення
try:
fic=open(INFOS,"w")
except:
print "Erreur d'ouverture du fichier INFOS en écriture\n"
sys.exit()
# генерується довільний вміст
for i in range(1,101):
ligne="login%s:pwd%s:uid%s:gid%s:infos%s:dir%s:shell%s" % (i,i,i,i,i,i,i)
fic.write(ligne+"\n")
# файл закривається
fic.close()
# відкриваємо його для читання
try:
fic=open(INFOS,"r")
except:
print "Erreur d'ouverture du fichier INFOS en écriture\n"
sys.exit()
# початково порожній словник
dico={}
# читання рядка
ligne=fic.readline()
while(ligne!=''):
# видаляється символ кінця рядка
ligne=cutNewLineChar(ligne)
# заносимо рядок у масив
infos=ligne.split(":")
# отримано логін
login=infos[0]
# видаляємо два перші елементи [login,pwd]
infos[0:2]=[]
# створюємо запис у словнику
dico[login]=infos
# читання рядка
ligne=fic.readline()
# закриваємо файл
fic.close()
# обробка словника
afficheInfos(dico,"login10")
afficheInfos(dico,"X")
Примітки:
- рядок 37: щоб завершити скрипт посередині коду.
Файл infos.txt:
login0:pwd0:uid0:gid0:infos0:dir0:shell0
login1:pwd1:uid1:gid1:infos1:dir1:shell1
login2:pwd2:uid2:gid2:infos2:dir2:shell2
...
login98:pwd98:uid98:gid98:infos98:dir98:shell98
login99:pwd99:uid99:gid99:infos99:dir99:shell99
Результати на екрані:

