9. Модули и файлы¶
9.1. Модули¶
Модуль - это файл, содержащий код на языке Python и предназначенный для использования другими программами на Python. В составе стандартной библиотеки есть много модулей. Два из них, doctest и string, уже нам знакомы.
9.2. pydoc¶
Команда pydoc позволяет строить и просматривать документацию по библиотекам Python, установленным на вашем компьютере. В командной строке операционной системы введите:
$ pydoc -g
Если вы работаете в Windows и в ответ на введенную команду получили сообщение о том, что файл не найден, попробуйте запустить pydoc, указав полный путь к нему. Скрипт pydoc находится в поддиректории lib директории, в которой установлен Python. Например, если Python установлен в C:\Python27, то полный путь к pydoc будет C:\Python27\lib\pydoc.py.
Запустив pydoc с ключом -g вы увидите следующее:
(См. упражнение 2, если возникла ошибка.)
Нажмите на кнопку ‘open browser’ для открытия окна браузера с документацией, сгенерированной pydoc:
Вы видите перечень всех библиотек Python, которые интерпретатор Python нашел на вашем компьютере. Щелкнув мышкой по имени модуля, вы получите страницу с документацией для этого модуля. Например, щелчок по keyword открывает следующую страницу:
Документация для большинства модулей содержит три раздела, выделенных разными цветами:
- Классы - розовым,
- Функции - оранжевым,
- Данные - зеленым.
Классы мы обсудим в других главах, а пока будем использовать pydoc, чтобы смотреть функции и данные, содержащиеся в модулях.
Модуль keyword содержит единственную функцию iskeyword, которая, как видно из ее имени, возвращает True, если переданная ей строка является ключевым словом:
>>> from keyword import *
>>> iskeyword('for')
True
>>> iskeyword('all')
False
>>>
Список kwlist содержит все ключевые слова Python:
>>> from keyword import *
>>> print kwlist
['and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif',
'else', 'except', 'exec', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import',
'in', 'is', 'lambda', 'not', 'or', 'pass', 'print', 'raise', 'return', 'try',
'while', 'with', 'yield']
>>>
Исследуйте с помощью pydoc библиотеки Python. Там столько настоящих сокровищ!
9.3. Создание модулей¶
Все, что нужно для создания модуля - это текстовый файл, имя которого имеет расширение .py:
# seqtools.py
#
def remove_at(pos, seq):
return seq[:pos] + seq[pos+1:]
Этот модуль можно использовать как в скриптах, так и в интерактивном режиме Python. Для этого вначале нужно импортировать модуль. Есть два способа сделать это. Первый:
>>> from seqtools import remove_at
>>> s = "A string!"
>>> remove_at(4, s)
'A sting!'
Второй:
>>> import seqtools
>>> s = "A string!"
>>> seqtools.remove_at(4, s)
'A sting!'
В первом примере remove_at вызывается точно так же, как и функции, которые мы вызывали раньше. Во втором примере, имени функции предшествуют имя модуля и точка.
Заметьте, что ни в первом, ни во втором случае мы не указываем расширение файла .py, когда импортируем модуль. Python ожидает, что имена файлов модулей Python имеют расширение .py, так что оно не включается в предложение import.
Использование модулей позволяет разбивать очень большие программы на относительно небольшие части, с которыми удобно работать. При этом в каждый модуль помещается код, имеющий тесные связи, а связи между модулями стараются свести к минимуму.
9.4. Пространства имен¶
Пространство имен представляет собой синтаксический контейнер, который позволяет использовать одно и то же имя в разных модулях или функциях (а также, как мы скоро увидим, в классах и методах).
Каждый модуль определяет свое собственное пространство имен. Поэтому одно и то же имя можно использовать в разных модулях, не вызывая конфликта:
# module1.py
question = "What is the meaning of life, the Universe, and everything?"
answer = 42
# module2.py
question = "What is your quest?"
answer = "To seek the holy grail."
Можно импортировать оба модуля и поработать с question и answer в каждом из них:
>>> import module1
>>> import module2
>>> print module1.question
What is the meaning of life, the Universe, and everything?
>>> print module2.question
What is your quest?
>>> print module1.answer
42
>>> print module2.answer
To seek the holy grail.
>>>
Но если бы мы использовали предложения from module1 import * и from module2 import *, то получили бы конфликт имен и не смогли бы добраться до question и answer из модуля module1.
Функции также определяют свои собственные пространства имен:
def f():
n = 7
print "printing n inside of f: %d" % n
def g():
n = 42
print "printing n inside of g: %d" % n
n = 11
print "printing n before calling f: %d" % n
f()
print "printing n after calling f: %d" % n
g()
print "printing n after calling g: %d" % n
Эта программа выведет следующее:
printing n before calling f: 11
printing n inside of f: 7
printing n after calling f: 11
printing n inside of g: 42
printing n after calling g: 11
Три переменных n здесь не конфликтуют друг с другом, поскольку каждая находится в своем пространстве имен.
Пространства имен позволяют нескольким программистам работать над одним проектом, избегая конфликтов имен.
9.5. Атрибуты и оператор точка¶
Переменные, определенные внутри модуля, называются атрибутами модуля. Для доступа к ним используется оператор точка .. Одноименные атрибуты question модулей module1 и module2 записываются как module1.question и module2.question.
Модули содержат не только переменные, но и функции, и обращение к ним также записывается с помощью оператора точка. seqtools.remove_at указывает на функцию remove_at в модуле seqtools.
Ранее мы познакомились с функцией find из модуля string. Модуль string содержит много других полезных функций:
>>> import string
>>> string.capitalize('maryland')
'Maryland'
>>> string.capwords("what's all this, then, amen?")
"What's All This, Then, Amen?"
>>> string.center('How to Center Text Using Python', 70)
' How to Center Text Using Python '
>>> string.upper('angola')
'ANGOLA'
>>>
Просмотрите документацию по другим функциям и переменным модуля string с помощью pydoc.
9.6. Строковые и списочные методы¶
Чем дальше развивался язык Python, тем больше функций из модуля string реализовывались как методы строковых объектов. Метод работает как функция, но вызывается немного по-другому:
>>> 'maryland'.capitalize()
'Maryland'
>>> "what's all this, then, amen?".title()
"What'S All This, Then, Amen?"
>>> 'How to Center Text Using Python'.center(70)
' How to Center Text Using Python '
>>> 'angola'.upper()
'ANGOLA'
>>>
Строковые методы встроены в строковые объекты и вызываются с помощью точки и имени метода после имени объекта.
В последующих главах мы научимся создавать наши собственные объекты с методами. А пока будем использовать методы встроенных объектов Python.
Аналогично вызываются методы списочного объекта:
>>> mylist = []
>>> mylist.append(5)
>>> mylist.append(27)
>>> mylist.append(3)
>>> mylist.append(12)
>>> mylist
[5, 27, 3, 12]
>>>
Метод append добавляет переданный ему аргумент в конец списка. Попробуем еще несколько списочных методов:
>>> mylist.insert(1, 12)
>>> mylist
[5, 12, 27, 3, 12]
>>> mylist.count(12)
2
>>> mylist.extend([5, 9, 5, 11])
>>> mylist
[5, 12, 27, 3, 12, 5, 9, 5, 11])
>>> mylist.index(9)
6
>>> mylist.count(5)
3
>>> mylist.reverse()
>>> mylist
[11, 5, 9, 5, 12, 3, 27, 12, 5]
>>> mylist.sort()
>>> mylist
[3, 5, 5, 5, 9, 11, 12, 12, 27]
>>> mylist.remove(12)
>>> mylist
[3, 5, 5, 5, 9, 11, 12, 27]
>>>
Поэкспериментируйте с методами из этого примера, пока не почувствуете, что понимаете, как они работают.
9.7. Чтение и запись текстовых файлов¶
Во время выполнения программы ее данные хранятся в оперативной памяти компьютера. Оперативная память быстрая и недорогая, однако она непостоянна. Это значит, что после завершения программы или выключения компьютера данные исчезают. Чтобы данные не исчезали и были доступны в следующий раз, когда вы включите компьютер и запустите программу, нужно записать их на носитель данных с постоянной памятью, такой, как жесткий диск, флешка или CD-RW.
Данные на носителе хранятся в файлах - именованных участках памяти носителя. Читая и записывая файлы, программы могут сохранять информацию между запусками.
Работа с файлами похожа на работу с записной книжкой. Для того, чтобы воспользоваться записной книжкой, вам нужно ее открыть. Когда вы закончили, то закрываете ее. Пока записная книжка открыта, можно как писать в нее, так и читать, и вы всегда знаете, в каком месте записной книжки вы находитесь. Вы можете прочитать записную книжку от начала до конца в естественном порядке, или можете перепрыгивать со страницы на страницу.
Все это применимо к файлам. Чтобы открыть файл, вы указываете его имя и то, хотите ли вы читать или писать.
Открытие файла создает файловый объект. В следующем примере переменная myfile связывается с новым файловым объектом.
>>> myfile = open('test.dat', 'w')
>>> print myfile
<open file 'test.dat', mode 'w' at 0x2aaaaab80cd8>
Функция open принимает два аргумента. Первый - имя файла, второй - режим работы с файлом. Режим 'w' (англ.: write - писать) означает, что файл открывается для записи.
Если файла с именем test.dat не существует, он будет создан. Если такой файл уже есть, его содержимое будет заменено на то, что мы будем писать в него.
Когда мы выводим файловый объект с помощью print, то видим имя файла и режим.
Данные помещаются в файл с помощью метода write файлового объекта:
>>> myfile.write("Now is the time")
>>> myfile.write("to close the file")
Закрытие файла сообщает системе о том, что мы закончили писать в файл, и делает файл доступным для чтения:
>>> myfile.close()
Теперь мы можем снова открыть файл, на этот раз для чтения, и прочитать содержимое файла в строку. На этот раз, аргумент mode будет 'r' (англ.: read - читать):
>>> myfile = open('test.dat', 'r')
Если мы попробуем открыть несуществующий файл, то получим ошибку:
>>> myfile = open('test.cat', 'r')
IOError: [Errno 2] No such file or directory: 'test.cat'
Для чтения из файла предназначен метод read. Вызванный без аргументов, он читает все содержимое файла и помещает его в один строковый объект:
>>> text = myfile.read()
>>> print text
Now is the timeto close the file
Между ‘time’ и ‘to’ нет пробела, так как мы не записали пробел.
Метод read может принимать аргумент, показывающий, сколько символов нужно прочитать из файла:
>>> myfile = open('test.dat', 'r')
>>> print myfile.read(5)
Now i
Если в файле осталось меньше символов, чем задано для чтения, read прочитает все, что осталось. Когда будет достигнут конец файла, read вернет пустую строку:
>>> print myfile.read(1000006)
s the timeto close the file
>>> print myfile.read()
>>>
Следующая функция копирует файл, прочитывая и записывая по 50 символов за раз. Ее первый параметр - имя оригинального файла, второй - имя нового файла:
def copy_file(oldfile, newfile):
infile = open(oldfile, 'r')
outfile = open(newfile, 'w')
while True:
text = infile.read(50)
if text == "":
break
outfile.write(text)
infile.close()
outfile.close()
return
В этой функции в цикле читаются 50 символов из infile и записываются в outfile до тех пор, пока не будет достигнут конец файла infile. По достижении конца файла значением text будет пустая строка и выполнится break.
9.8. Текстовые файлы¶
Текстовый файл - это файл, содержащий только печатные и пробельные символы, организованные в строки, разделенные символом перевода строки. Поскольку Python был спроектирован специально для обработки текстовых файлов, он предоставляет отличные средства для такой работы.
Создадим файл с тремя строками текста, разделенными переводом строки:
>>> outfile = open("test.dat","w")
>>> outfile.write("line one\nline two\nline three\n")
>>> outfile.close()
Метод readline читает все символы до символа перевода строки, включительно:
>>> infile = open("test.dat","r")
>>> print infile.readline()
line one
>>>
Метод readlines читает все оставшиеся строки из файла и помещает их в список строк:
>>> print infile.readlines()
['line two\012', 'line three\012']
В данном случае вывод делается в списочном формате, вот почему строковые значения заключены в кавычки и символы перевода строки представлены в виде управляющих последовательностей \\012.
Если достигнут конец файла, то readline вернет пустую строку, а readlines - пустой список:
>>> print infile.readline()
>>> print infile.readlines()
[]
Приведем пример программы для обработки строк. Функция filter делает копию файла oldfile, исключая строки, которые начинаются с #:
def filter(oldfile, newfile):
infile = open(oldfile, 'r')
outfile = open(newfile, 'w')
while True:
text = infile.readline()
if text == "":
break
if text[0] == '#':
continue
outfile.write(text)
infile.close()
outfile.close()
return
Предложение continue завершает текущую итерацию цикла, но цикл продолжает выполняться. Поток выполнения продолжится с заголовка цикла, то есть, будет проверено условие и далее выполнение продолжится в соответствии с результатом проверки.
Таким образом, если text будет пустой строкой, то цикл завершится. Если первый символ text будет решетка, то выполнение перейдет к заголовку цикла. И только если оба эти условия не выполнятся, text будет записан в новый файл.
9.9. Каталоги¶
Многочисленные файлы для хранения в постоянной памяти организуются по правилам, известным как файловая система. Файловые системы имеют дело с файлами и каталогами. Последние могут содержать файлы и другие каталоги. (Иногда каталоги называют директориями.)
Когда ваш скрипт создает новый файл, этот файл создается в текущем каталоге — в том, в котором вы находились, когда запустили скрипт. Также, когда скрипт открывает файл для чтения, Python ищет его в текущем каталоге.
Если вы хотите открыть файл из другого каталога, вам придется указать путь к файлу, который содержит как имя каталога, так и имя файла:
>>> wordsfile = open('/usr/share/dict/words', 'r')
>>> wordlist = wordsfile.readlines()
>>> print wordlist[:6]
['\n', 'A\n', "A's\n", 'AOL\n', "AOL's\n", 'Aachen\n']
В этом примере открывается файл words, находящийся в каталоге dict, находящемся в share, находящемся в usr, находящемся в каталоге верхнего уровня /. Затем программа читает строки файла в список с помощью readlines, и выводит первые 5 элементов списка.
Нельзя использовать символ / как часть имени файла; он зарезервирован для разделения имен каталогов и файла.
Файл /usr/share/dict/words существует в системах, основанных на Unix, и содержит список слов в алфавитном порядке.
9.10. Считаем буквы¶
Функция ord возвращает целочисленный код символа:
>>> ord('a')
97
>>> ord('A')
65
>>>
Этот пример объясняет, почему выражение 'Apple' < 'apple' дает True.
Функция chr противоположна функции ord. Она принимает целочисленный аргумент и возвращает его символьное представление:
>>> for i in range(65, 71):
... print chr(i)
...
A
B
C
D
E
F
>>>
Следующая программа, countletters.py, подсчитывает, сколько раз встречается каждая буква в книге Алиса в стране чудес:
#
# countletters.py
#
def display(i):
if i == 10: return 'LF'
if i == 13: return 'CR'
if i == 32: return 'SPACE'
return chr(i)
infile = open('alice_in_wonderland.txt', 'r')
text = infile.read()
infile.close()
counts = 128 * [0]
for letter in text:
counts[ord(letter)] += 1
outfile = open('alice_counts.dat', 'w')
outfile.write("%-12s%s\n" % ("Character", "Count"))
outfile.write("=================\n")
for i in range(len(counts)):
if counts[i]:
outfile.write("%-12s%d\n" % (display(i), counts[i]))
outfile.close()
Запустите эту программу и посмотрите созданный ей файл с помощью текстового редактора. В упражнении ниже вам нужно будет проанализировать эту программу.
9.11. Модуль sys и argv¶
Модуль sys содержит функции и переменные для доступа к среде, в которой выполняется интерпретатор Python.
Следующий пример показывает значения некоторых из этих переменных на компьютере c Linux:
>>> import sys
>>> sys.platform
'linux2'
>>> sys.path
['', '/home/jelkner/lib/python', '/usr/lib/python25.zip', '/usr/lib/python2.5',
'/usr/lib/python2.5/plat-linux2', '/usr/lib/python2.5/lib-tk',
'/usr/lib/python2.5/lib-dynload', '/usr/local/lib/python2.5/site-packages',
'/usr/lib/python2.5/site-packages', '/usr/lib/python2.5/site-packages/Numeric',
'/usr/lib/python2.5/site-packages/gst-0.10',
'/var/lib/python-support/python2.5', '/usr/lib/python2.5/site-packages/gtk-2.0',
'/var/lib/python-support/python2.5/gtk-2.0']
>>> sys.version
'2.5.1 (r251:54863, Mar 7 2008, 04:10:12) \n[GCC 4.1.3 20070929 (prerelease)
(Ubuntu 4.1.2-16ubuntu2)]'
>>>
На компьютере с Windows можем увидеть такую картину:
>>> import sys
>>> sys.platform
'win32'
>>> sys.path
['', 'C:\\WINDOWS\\system32\\python27.zip', 'C:\\Python27\\DLLs',
'C:\\Python27\\lib', 'C:\\Python27\\lib\\plat-win', 'C:\\Python27\\lib\\lib-tk',
'C:\\Python27', 'C:\\Python27\\lib\\site-packages']
>>> sys.version
'2.7.3 (default, Apr 10 2012, 23:31:26) [MSC v.1500 32 bit (Intel)]'
>>>
На вашей машине результаты, конечно, будут отличаться.
Переменная argv содержит список аргументов, считанных из командной строки, которой был запущен скрипт. Аргументы командной строки можно использовать для передачи информации в программу во время ее запуска.
#
# demo_argv.py
#
import sys
print sys.argv
Запуск этой программы в командной строке Unix демонстрирует, как работает sys.argv:
$ python demo_argv.py this and that 1 2 3
['demo_argv.py', 'this', 'and', 'that', '1', '2', '3']
$
argv есть список строковых объектов. Заметьте, что первый элемент списка - имя файла программы. Аргументы, разделенные пробелами в командной строке, попадают в список, как будто обработанные методом string.split. Если вы хотите передать аргумент, содержащий пробел, заключите аргумент в кавычки:
$ python demo_argv.py "this and" that "1 2" 3
['demo_argv.py', 'this and', 'that', '1 2', '3']
$
Пользуясь argv, можно писать полезные программы, которые получают ввод прямо из командной строки. Например, вот программа, которая подсчитывает сумму последовательности чисел:
#
# sum.py
#
from sys import argv
nums = argv[1:]
for index, value in enumerate(nums):
nums[index] = float(value)
print sum(nums)
В этой программе мы воспользовались способом импорта from <module> import <attribute>, поэтому имя argv оказалось в пространстве имен программы.
Теперь можно запускать программу в командной строке так:
$ python sum.py 3 4 5 11
23
$ python sum.py 3.5 5 11 100
119.5
В качестве упражнения вам полезно будет написать собственные программы, похожие на эту.
9.12. Глоссарий¶
- argv
- Переменная argv модуля sys во время выполнения программы хранит список аргументов командной строки, с помощью которой запущена программа.
- continue
- Предложение в теле цикла, которое завершает текущую итерацию цикла. Поток выполнения переходит к проверке условия цикла (в заголовке цикла), и далее выполнение продолжается согласно результату проверки этого условия.
- import
Предложение, которое делает содержащиеся в модуле объекты доступными для использования в программе. Имеются две формы предложения import.
Следующий пример для гипотетического модуля mymod, содержащего функции f1 и f2, а также переменные v1 и v2, иллюстрирует использование обеих форм:
import mymod
Это первая форма.
from mymod import f1, f2, v1, v2
Импорт перечисленных объектов.
- pydoc
- Генератор документации Python.
- аргумент командной строки
- Значение, передаваемое в программу при ее запуске из командной строки.
- атрибут
- Переменная или функция, определенная внутри модуля (или класса или объекта - как мы увидим далее). Атрибуты модуля доступны с помощью оператора точка ..
- каталог
- Элемент файловой системы, иногда называемый директорией и даже папкой. Каталог может содержать файлы и другие каталоги, являющиеся его подкаталогами.
- командная строка
- Строка, считываемая интерфейсом командной строки для выполнения интерпретатором команд.
- конфликт имен
Ситуация, когда два или более объекта получают одинаковые имена в одном и том же пространстве имен. Использование
import string
вместо
from string import *
предотвращает конфликты имен.
- метод
Атрибут функционального типа у класса или объекта. Методы вызываются для объекта с помощью оператора точка. Например:
>>> s = "this is a string." >>> s.upper() 'THIS IS A STRING.' >>>
В таком случае говорят, что метод upper вызван для строки s. s неявно является первым аргументом для upper.
- модуль
- Файл, содержащий предложения Python и предназначенный для использования другими программами Python. Содержимое модуля делается доступным в другой программе с помощью предложения import.
- непостоянная память
- Память, которая нуждается в электропитании для того, чтобы сохранять состояние. Оперативная память компьютера является непостоянной. Данные, хранящиеся в оперативной памяти, теряются при выключении компьютера.
- оператор точка
- Оператор точка . разрешает доступ к атрибутам модуля (или атрибутам класса или объекта - как мы увидим далее).
- постоянная память
- Память, которая сохраняет состояние в отсутствии электропитания. Жесткие диски, флэшки, компакт диски — примеры устройств с постоянной памятью.
- приглашение
- Текст, отображаемый интерфейсом командной строки, показывающий, что можно вводить команду.
- пространство имен
- Синтаксический контейнер, предоставляющий контекст для имен, так, что одно и то же имя может использоваться в разных пространствах имен, не приводя к неоднозначности. В Python модулям, классам, функциям и методам соответствуют собственные пространства имен.
- путь
- Последовательность имен каталогов и имя файла, задающая местонахождение файла в файловой системе. Например, путь /usr/share/dict/words задает файл words, находящийся в подкаталоге dict подкаталога share подкаталога usr каталога /.
- разделитель
- Последовательность из одного и более символов, использующаяся для разделения частей текста.
- режим
- Определенный способ работы компьютерной программы. Файлы в Python могут открываться в одном из трех режимов: читать (‘r’), писать (‘w’) и добавлять (‘a’).
- стандартная библиотека
- Библиотека — это коллекция программ, использующихся при разработке других программ. Стандартная библиотека языка программирования распространяется и устанавливается на компьютер вместе с языком программирования. Python предоставляет обширную стандартную библиотеку.
- текстовый файл
- Файл, содержащий печатные и пробельные символы, которые организованы в строки, ограниченные символами новой строки.
- файл
- Именованный участок памяти таких устройств, как жесткий диск, гибкий диск, флэшка или CD-ROM, который содержит последовательность символов.
- файловая система
- Набор правил для организации хранения файлов и данных, в них содержащихся.
9.13. Упражнения¶
Выполните следующее:
Запустите сервер pydoc командой pydoc -g в командной строке.
Нажмите кнопку ‘open browser’ в окошке pydoc.
Найдите модуль calendar и щелкните мышкой на нем.
Просматривая раздел Functions, попробуйте выполнить следующее в режиме интерпретатора Python:
>>> import calendar >>> year = calendar.calendar(2008) >>> print year # What happens here?
Поэкспериментируйте с calendar.isleap. Что ожидает эта функция в качестве аргумента? Что она возвращает в качестве результата? Какого типа эта функция?
Повторите, что вы узнали из этого упражнения.
Если на вашем компьютере не установлен Tkinter, то pydoc -g вернет сообщение об ошибке, поскольку графическое окно рисуется с помощью Tkinter. Вместо этого, можно запустить web-сервер непосредственно:
$ pydoc -p 7464
Эта команда запускает сервер pydoc с портом 7464. Теперь задайте в вашем браузере адрес:
http://localhost:7464
и вы сможете просматривать документацию по библиотекам Python.
Таким способом запустите pydoc и посмотрите документацию по модулю math.
- Сколько функций в модуле math?
- Что делает math.ceil? А что делает math.floor? И floor и ceil принимают значение с плавающей точкой в качестве аргумента.
- Как можно вычислить то же самое значение, что возвращает math.sqrt, не используя модуль math?
- Какие две константы имеются в модуле math?
Исследуйте модуль copy с помощью pydoc. Что делает deepcopy? В каких упражнениях из предыдущей главы deepcopy пришлась бы кстати?
Создайте модуль mymodule1.py. Добавьте атрибуты myage с вашим возрастом и year с текущим годом. Создайте еще один модуль mymodule2.py. Добавьте атрибуты myage, равный 0, и year с годом вашего рождения. Теперь создайте файл namespace_test.py. Импортируйте в него оба модуля и напишите следующее предложение:
print (mymodule2.myage - mymodule1.myage) == (mymodule2.year - mymodule1.year)
При выполнении namespace_test.py вы увидите True или False, в зависимости от того, был ли уже ваш день рождения в этом году.
Добавьте следующее предложение к mymodule1.py, mymodule2.py и namespace_test.py из предыдущего упражнения:
print "My name is %s" % __name__
Выполните namespace_test.py. Что произошло? Почему? Теперь добавьте следующее в конец файла mymodule1.py:
if __name__ == '__main__': print "This won't run if I'm imported."
Выполните mymodule1.py и namespace_test.py снова. В каком случае вы видите вывод нового предложения print?
В режиме интерпретатора Python выполните:
>>> import this
Что говорит Тим Петерс о пространствах имен?
Используя pydoc найдите и исследуйте еще три функции из модуля string.
Перепишите matrix_mult из предыдущей главы, воспользовавшись списочными методами.
Функция dir, с которой мы уже встречались, выводит список атрибутов объекта, переданного ей в качестве аргумента. Другими словами, dir возвращает содержимое пространства имен своего аргумента. С помощью dir(str) и dir(list) найдите, по крайней мере, три метода, с которыми мы до сих пор не познакомились.
Чтобы узнать побольше о заинтересовавшей вас функции, выведите ее документирующую строку. Например, для того, чтобы выяснить, как работает str.join, выполните print str.join.__doc__.
Что получится, если выполнить следующие предложения в интерактивном режиме Python:
>>> s = "If we took the bones out, it wouldn't be crunchy, would it?" >>> s.split()
>>> type(s.split())
>>> s.split('o')
>>> s.split('i')
>>> '0'.join(s.split('o'))
Убедитесь, что вам понятны полученные результаты. После этого напишите тело функции ниже, используя методы split и join объектов str:
def myreplace(old, new, s): """ Replace all occurances of old with new in the string s. >>> myreplace(',', ';', 'this, that, and, some, other, thing') 'this; that; and; some; other; thing' >>> myreplace(' ', '**', 'Words will now be separated by stars.') 'Words**will**now**be**separated**by**stars.' """
Все доктесты должны успешно пройти.
Создайте модуль wordtools.py со следующим кодом в конце:
if __name__ == '__main__': import doctest doctest.testmod()
Объясните, почему и как этот код делает удобным как использование этого модуля, так и его тестирование. Каким будет значение __name__, когда wordtools.py импортирован в программу? Каким оно будет, если модуль запущен на выполнение напрямую? В каком случае выполняются доктесты? А теперь напишите тела каждой из следующих функций так, чтобы доктесты успешно проходили:
def cleanword(word): """ >>> cleanword('what?') 'what' >>> cleanword('"now!"') 'now' >>> cleanword('?+="word!,@$()"') 'word' """ def has_dashdash(s): """ >>> has_dashdash('distance--but') True >>> has_dashdash('several') False >>> has_dashdash('critters') False >>> has_dashdash('spoke--fancy') True >>> has_dashdash('yo-yo') False """ def extract_words(s): """ >>> extract_words('Now is the time! "Now", is the time? Yes, now.') ['now', 'is', 'the', 'time', 'now', 'is', 'the', 'time', 'yes', 'now'] >>> extract_words('she tried to curtsey as she spoke--fancy') ['she', 'tried', 'to', 'curtsey', 'as', 'she', 'spoke', 'fancy'] """ def wordcount(word, wordlist): """ >>> wordcount('now', ['now', 'is', 'time', 'is', 'now', 'is', 'is']) ['now', 2] >>> wordcount('is', ['now', 'is', 'time', 'is', 'now', 'is', 'the', 'is']) ['is', 4] >>> wordcount('time', ['now', 'is', 'time', 'is', 'now', 'is', 'is']) ['time', 1] >>> wordcount('frog', ['now', 'is', 'time', 'is', 'now', 'is', 'is']) ['frog', 0] """ def wordset(wordlist): """ >>> wordset(['now', 'is', 'time', 'is', 'now', 'is', 'is']) ['is', 'now', 'time'] >>> wordset(['I', 'a', 'a', 'is', 'a', 'is', 'I', 'am']) ['I', 'a', 'am', 'is'] >>> wordset(['or', 'a', 'am', 'is', 'are', 'be', 'but', 'am']) ['a', 'am', 'are', 'be', 'but', 'is', 'or'] """ def longestword(wordset): """ >>> longestword(['a', 'apple', 'pear', 'grape']) 5 >>> longestword(['a', 'am', 'I', 'be']) 2 >>> longestword(['this', 'that', 'supercalifragilisticexpialidocious']) 34 """
Сохраните этот модуль так, чтобы вы могли использовать инструменты из него в ваших программах.
Файл unsorted_fruits.txt содержит список 26 фруктов, причем названия их всех начинаются с разных букв алфавита. Напишите программу sort_fruits.py, которая читает список из unsorted_fruits.txt и записывает отсортированный список в файл sorted_fruits.txt.
Ответьте на вопросы, касающиеся countletters.py:
Подробно объясните, что делают три строки:
infile = open('alice_in_wonderland.txt', 'r') text = infile.read() infile.close()
Как вы думаете, что покажет type(text) после выполнения этих строк?
Какой результат дает вычисление выражения 128 * [0]? Прочитайте об ASCII в Википедии и объясните, в свете того, что вы узнаете, почему переменной counts присваивается 128 * [0].
Объясните, что следующий код
for letter in text: counts[ord(letter)] += 1
делает с counts?
Объясните назначение функции display. Почему она проверяет значения 10, 13 и 32? Что особенного в этих значениях?
Подробно объясните, что делают следующие строки:
outfile = open('alice_counts.dat', 'w') outfile.write("%-12s%s\n" % ("Character", "Count")) outfile.write("=================\n")
Что будет в alice_counts.dat, когда они выполнятся?
И, наконец, объясните, что делает фрагмент кода:
for i in range(len(counts)): if counts[i]: outfile.write("%-12s%d\n" % (display(i), counts[i]))
Каково назначение if counts[i]?
Напишите программу mean.py, которая берет последовательность чисел из командной строки и вычисляет их среднее арифметическое:
$ python mean.py 3 4 3.5 $ python mean.py 3 4 5 4.0 $ python mean.py 11 15 94.5 22 35.625
Запущенная с данными, приведенными выше, ваша программа должна дать такие же результаты.
Напишите программу median.py, которая берет последовательность чисел из командной строки и возвращает их медиану:
$ python median.py 3 7 11 7 $ python median.py 19 85 121 85 $ python median.py 11 15 16 22 15.5
Запущенная с данными, приведенными выше, ваша программа должна дать такие же результаты.
Измените программу countletters.py так, чтобы она принимала имя файла как аргумент командной строки. Как вы будете давать имя выходному файлу?