Роман Сузи - Язык программирования Python

• Название: Язык программирования Python
• Автор: Роман Сузи
• Жанр: Программирование

Курс посвящен одному из бурно развивающихся и популярных в настоящее время сценарных языков программирования — Python. Язык Python позволяет быстро создавать как прототипы программных систем, так и сами программные системы, помогает в интеграции программного обеспечения для решения производственных задач. Python имеет богатую стандартную библиотеку и большое количество модулей расширения практически для всех нужд отрасли информационных технологий. Благодаря ясному синтаксису изучение языка не составляет большой проблемы. Написанные на нем программы получаются структурированными по форме, и в них легко проследить логику работы. На примере языка Python рассматриваются такие важные понятия как: объектно–ориентированное программирование, функциональное программирование, событийно–управляемые программы (GUI–приложения), форматы представления данных (Unicode, XML и т.п.). Возможность диалогового режима работы интерпретатора Python позволяет существенно сократить время изучения самого языка и перейти к решению задач в соответствующих предметных областях. Python свободно доступен для многих платформ, а написанные на нем программы обычно переносимы между платформами без изменений. Это обстоятельство позволяет применять для изучения языка любую имеющуюся аппаратную платформу.

---

import os

PATH = os.environ['PATH']

Большая группа функций посвящена работе с файлами и каталогами. Ниже приводятся только те, которые доступны как в Unix, так и в Windows.

access(path, flags) Проверка доступности файла или каталога с именем path. Режим запрашиваемого доступа указывается значением flags, составленных комбинацией (побитовым ИЛИ) флагов os.F_OK (файл существует), os.R_OK (из файла можно читать), os.W_OK (в файл можно писать) и os.X_OK (файл можно исполнять, каталог можно просматривать). chdir(path) Делает path текущим рабочим каталогом. getcwd() Текущий рабочий каталог. chmod(path, mode) Устанавливает режим доступа к path в значение mode. Режим доступа можно получить, скомбинировав флаги (см. ниже). Следует заметить, что chmod() не дополняет действующий режим, а устанавливает его заново. listdir(dir) Возвращает список файлов в каталоге dir. В список не входят специальные значения "." и "..". mkdir(path[, mode]) Создает каталог path. По умолчанию режим mode равен 0777, то есть: S_IRWXU|S_IRWXG|S_IRWXO, если пользоваться константами модуля stat. makedirs(path[, mode]) Аналог mkdir(), создающий все необходимые каталоги, если они не существуют. Возбуждает исключение, когда последний каталог уже существует. remove(path), unlink(path) Удаляет файл path. Для удаления каталогов используются rmdir() и removedirs(). rmdir(path) Удаляет пустой каталог path. removedirs(path) Удаляет path до первого непустого каталога. В случае если самый последний вложенный подкаталог в указанном пути — не пустой, возбуждается исключение OSError. rename(src, dst) Переименовывает файл или каталог src в dst. renames(src, dst) Аналог rename(), создающий все необходимые каталоги для пути dst и удаляющий пустые каталоги пути src. stat(path) Возвращает информацию о path в виде не менее чем десятиэлементного кортежа. Для доступа к элементам кортежа можно использовать константы из модуля stat, например stat.ST_MTIME (время последней модификации файла). utime(path, times) Устанавливает значения времен последней модификации (mtime) и доступа к файлу (atime). Если times равен None, в качестве времен берется текущее время. В других случаях times рассматривается как двухэлементный кортеж (atime, mtime). Для получения atime и mtime некоторого файла можно использовать stat() совместно с константами модуля stat.

Для работы с процессами модуль os предлагает следующие функции (здесь упомянуты только некоторые, доступные как в Unix, так и в Windows):

abort() Вызывает для текущего процесса сигнал SIGABRT. system(cmd) Выполняет командную строку cmd в отдельной оболочке, аналогично вызову system библиотеки языка C. Возвращаемое значение зависит от используемой платформы. times() Возвращает кортеж из пяти элементов, содержащий время в секундах работы процесса, ОС (по обслуживанию процесса), дочерних процессов, ОС для дочерних процессов, а также время от фиксированного момента в прошлом (например, от момента запуска системы). getloadavg() Возвращает кортеж из трех значений, соответствующих занятости процессора за последние 1, 5 и 15 минут. Модуль stat

В этом модуле описаны константы, которые можно использовать как индексы к кортежам, применяемым функциями os.stat() и os.chmod() (а также некоторыми другими). Их можно уточнить в документации по Python.

Модуль tempfile

Программе иногда требуется создать временный файл, который после выполнения некоторых действий больше не нужен. Для этих целей можно использовать функцию TemporaryFile, которая возвращает файловый объект, готовый к записи и чтению.

В следующем примере создается временный файл, куда записываются данные и затем читаются:

import tempfile

f = tempfile.TemporaryFile()

f.write("0"*100)    # записывается сто символов 0

f.seek(0)           # уст. указатель на начало файла

print len(f.read()) # читается до конца файла и вычисляется длина

Как и следовало ожидать, в результате будет выведено 100. Временный файл будет удален, как только будут удалены все ссылки на его объект.

Обработка текстов

Модули этой категории будут подробно рассмотрены в отдельной лекции.

Многопоточные вычисления

Модули этой категории станут предметом рассмотрения отдельной лекции.

Хранение данных. Архивация

К этой категории отнесены модули, которые работают с внешними хранилищами данных.

Модуль pickle

Процесс записи объекта в виде последовательности байтов называется сериализацией. Для того чтобы сохранить объект во внешней памяти или передать его по каналам связи, его нужно вначале сериализовать.

Модуль pickle позволяет сериализовывать объекты и сохранять их в строке или файле. Следующие объекты могут быть сериализованы:

• встроенные типы: None, числа, строки (обычные и Unicode).

• списки, кортежи и словари, содержащие только сериализуемые объекты.

• функции, определенные на уровне модуля (сохраняется имя, но не реализация!).

• встроенные функции.

• классы, определенные на уровне модуля.

• объекты классов, __dict__ или __setstate__() которых являются сериализуемыми.

Типичный вариант использования модуля приведен ниже.

Сохранение:

import pickle, time

mydata = ("abc", 12, [1, 2, 3])

output_file = open("mydata.dat", "w")

p = pickle.Pickler(output_file)

p.dump(mydata)

output_file.close()

Восстановление:

import pickle

input_file = open("mydata.dat", "r")

mydata = pickle.load(input_file)

print mydata

input_file.close()

Модуль shelve

Для хранения объектов в родном для Python формате можно применять полку (shelve). По своему интерфейсу полка ничем не отличается от словаря. Следующий пример показывает, как использовать полку:

import shelve

data = ("abc", 12)     # - данные (объект)

key = "key"            # - ключ (строка)

filename = "polka.dat" # - имя файла для хранения полки

d = shelve.open(filename) # открытие полки

d[key] = data          # сохранить данные под ключом key

                       # (удаляет старое значение, если оно было)

data = d[key]          # загрузить значение по ключу

len(d)                 # получить количество объектов на полке

d.sync()               # запись изменений в БД на диске

del d[key]             # удалить ключ и значение

flag = d.has_key(key)  # проверка наличия ключа

lst = d.keys()         # список ключей

d.close()              # закрытие полки

Модули anydbm и gdbm

Для внешнего хранения данных можно использовать примитивные базы данных, содержащие пары ключ–значение. В Python имеется несколько модулей для работы с такими базами: bsddb, gdbm, dbhash и т.п. Модуль anydbm выбирает один из имеющихся хэшей, поэтому его можно применять для чтения ряда форматов (any — любой).

Доступ к хэшу из Python мало отличается от доступа к словарю. Разница лишь в том, что хэш еще нужно открыть для создания, чтения или записи, а затем закрыть. Кроме того, при записи хэш блокируется, чтобы не испортить данные.

Модуль csv

Формат CSV (comma separated values — значения, разделенные запятыми) достаточно популярен для обмена данными между электронными таблицами и базами данных. Следующий ниже пример посвящен записи в CSV–файл и чтению из него: