Języki skryptowe Python

Wykład 7

Sterowanie: spacja + shift-spacja || page down + page up || strzałki || esc

Własny moduł

my_module.py

"""To jest mój pierwszy moduł."""

zmienna_globalna = "Unikaj zmiennych globalnych!"

def moja_funkcja():
    """Drukuje zmienną globalną."""
    print(zmienna_globalna)
    
def inna_funkcja(word="", n=0):
    """Drukuje word n razy."""
    print(word * n)

Importowanie własnego modułu

import my_module

my_module.zmienna_globalna
'Unikaj zmiennych globalnych!'
my_module.moja_funkcja()
Unikaj zmiennych globalnych!
my_module.inna_funkcja("-", 10)
----------

Dokumentacja modułu

import my_module

help(my_module)
Help on module my_module:

NAME
    my_module - To jest mój pierwszy moduł.

FUNCTIONS
    inna_funkcja(word='', n=0)
        Drukuje word n razy.
    
    moja_funkcja()
        Drukuje zmienną globalną.

DATA
    zmienna_globalna = 'Unikaj zmiennych globalnych!'

FILE
    /doc/insync/scratch/zajęcia/2016/języki skryptowe - python/js-python/my_module.py

Zawartość modułu

import my_module

dir(my_module)
['__builtins__',
    '__cached__',
    '__doc__',
    '__file__',
    '__loader__',
    '__name__',
    '__package__',
    '__spec__',
    'inna_funkcja',
    'moja_funkcja',
    'zmienna_globalna']

doc, file, name, package

print(my_module.__doc__)   # dokumentacja modułu
To jest mój pierwszy moduł.
print(my_module.__file__)  # ścieżka do pliku źródłowego
/doc/insync/scratch/zajęcia/2016/języki skryptowe - python/js-python/my_module.py
print(my_module.__name__)  # nazwa modułu
my_module
print(my_module.__package__)  # paczka to zbiór modułów

loader, spec, cached

# informacja o "loaderze", który został wykorzystany do zaimportowania modułu    
print(my_module.__loader__)
<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x7f134aded6a0>
print(my_module.__spec__)    # ustalane w momencie importowanie modułu
ModuleSpec(name='my_module', loader=<_frozen_importlib_external.SourceFileLoader object at 0x7f134aded6a0>, origin='/doc/insync/scratch/zajęcia/2016/języki skryptowe - python/js-python/my_module.py')
print(my_module.__cached__)  # ścieżka do pliku .pyc
/doc/insync/scratch/zajęcia/2016/języki skryptowe - python/js-python/__pycache__/my_module.cpython-35.pyc

Plik pyc

  • plik pyc jest wynikiem kompilacji skryptu py do kodu bajtowego
  • przyp. kod masyznowy -> zrozumiały dla procesora
  • kod bajtowy -> zrozumiały dla maszyny wirtualnej / interpretera

Kompilowany czy interpretowany?

  • uwaga: implementacja języka (a nie język sam w sobie) może być kompilowany lub interpretowany

Skrypt jako "zbior definicji"

my_module.py

"""To jest mój pierwszy moduł."""

zmienna_globalna = "Unikaj zmiennych globalnych!"

def moja_funkcja():
    """Drukuje zmienną globalną."""
    print(zmienna_globalna)
    
def inna_funkcja(word="", n=0):
    """Drukuje word n razy."""
    print(word * n)
python my_module.py

Skrypt wykonujący operacje

"""To jest mój pierwszy moduł."""

zmienna_globalna = "Unikaj zmiennych globalnych!"

def moja_funkcja():
    """Drukuje zmienną globalną."""
    print(zmienna_globalna)
    
def inna_funkcja(word="", n=0):
    """Drukuje word n razy."""
    print(word * n)
    
inna_funkcja('-', 10)
moja_funkcja()
inna_funkcja('-', 10)
python my_module.py
----------
Unikaj zmiennych globalnych!
----------

Wykonywanie podczas importowania

Python 3.5.2 |Anaconda 4.2.0 (64-bit)| (default, Jul  2 2016, 17:53:06) 
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import my_module
----------
Unikaj zmiennych globalnych!
----------
>>>

"Funkcja main"

"""To jest mój pierwszy moduł."""

zmienna_globalna = "Unikaj zmiennych globalnych!"

def moja_funkcja():
    """Drukuje zmienną globalną."""
    print(zmienna_globalna)
    
def inna_funkcja(word="", n=0):
    """Drukuje word n razy."""
    print(word * n)

if __name__ == "__main__":
    inna_funkcja('-', 10)
    moja_funkcja()
    inna_funkcja('-', 10)
python my_module.py
----------
Unikaj zmiennych globalnych!
----------

Importowanie a main

  • instrukcje w main nie zostaną wykonane podczas importowania (bo __name__ = nazwa modułu)
Python 3.5.2 |Anaconda 4.2.0 (64-bit)| (default, Jul  2 2016, 17:53:06) 
[GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-1)] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import my_module
>>>

Prywatność

private.py

public = "public"
# _ przed nazwą -> from ... import * pomija
_internal = "internal use"
from private import *  # importuj wszystko 
print(public)
'public'
print(_internal)
...    
NameError: name '_internal' is not defined

Gdzie interpreter szuka modułów?

  1. bieżący katalog
  2. w katalogach określonych w zmiennej środowiskowej PYTHONPATH
  3. w katalogach określonych w trakcie instalacji (np. /usr/lib/python)
  4. w katalogach określonych w zmiennej sys.path

Zmienne środowiskowe

  • zmienne powłoki systemowej
goran@goran-ift:~$ export MOJA_ZMIENNA="wartość mojej zmiennej"
goran@goran-ift:~$ echo $MOJA_ZMIENNA 
wartość mojej zmiennej
  • część zmiennych jest inicjowana przy starcie powłoki, np
goran@goran-ift:~$ echo $PATH
/home/goran/soft/anaconda3/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin

Zmienne środowiskowe

  • zmienne można aktualizować
goran@goran-ift:~$ export PATH=/newpath/:$PATH
goran@goran-ift:~$ echo $PATH
/newpath/:/home/goran/soft/anaconda3/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin

sys.path

import sys

sys.path
['',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python35.zip',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/plat-linux',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/lib-dynload',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/Sphinx-1.4.6-py3.5.egg',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/setuptools-27.2.0-py3.5.egg',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/IPython/extensions',
'/home/goran/.ipython']

sys.path

sys.path.append("/moja/sciezka/do/modulow")

sys.path
['',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python35.zip',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/plat-linux',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/lib-dynload',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/Sphinx-1.4.6-py3.5.egg',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/setuptools-27.2.0-py3.5.egg',
'/home/goran/soft/anaconda3/lib/python3.5/site-packages/IPython/extensions',
'/home/goran/.ipython',
'/moja/sciezka/do/modulow']

Moduł poza katalogiem roboczym

trojmian.py

"""Moduł do obsługi trómianu kwadratowego."""

from math import sqrt

def _delta(a, b, c):
    """Liczy wyróżnik trójmianu."""
    return b**2 - 4*a*c

def _solve(a, b, d):
    """Liczy miejsca zerowe."""
    d = sqrt(d)
    return (-b + d) / 2 / a, (-b - d) / 2 / a

def solution(a, b, c):
    """Zwraca miejsca zerowe."""
    d = _delta(a, b, c)
    
    if d < 0:return None
    elif d == 0: return -b / 2 / a
    else: return _solve(a, b, d)

Moduł poza katalogiem roboczym

# nie ma w katalogu roboczym ani w PYTHONPATH itd
import trojmian
ImportError: No module named 'trojmian'
import sys
sys.path.append("/home/goran/")  # dodajemy ścieżkę do sys.path
import trojmian                  # teraz działa

Trójmian w akcji

help(trojmian)  # nie ma _delta, ale jest sqrt!
Help on module trojmian:

NAME
    trojmian - Moduł do obsługi trómianu kwadratowego.

FUNCTIONS
    solution(a, b, c)
        Zwraca miejsca zerowe.
    
    sqrt(...)
        sqrt(x)
        
        Return the square root of x.

FILE
    /home/goran/trojmian.py

Trójmian w akcji

from trojmian import *  # importuj wszystko
solution(1, 2, 1)       # dostęp do solution
-1.0
sqrt(4)                 # dostęp do sqrt z math!
2.0
_delta(1, 2, 1)         # ale _delta nie została zaimportowana
...
NameError: name '_delta' is not defined

Paczka

  • uporządkowany zbiór modułów
package_name/     # top-level
    __init__.py   # wymagane (może być puste)
    subpackage1/
        __init__.py
        module1.py
        module2.py
        ...
    subpackage2/
        __init__.py
        ...

init.py

Przykład dotyczy listy 4 z poprzednich lat.

listy_zadan/__init__.py

"""Inicjalizacja paczki listy_zadan"""
import math  # można np. importować moduły

listy_zadan/lista4/__init__.py

"""Inicjalizacja podpaczki lista4"""

Lista 4 - zadanie 2

listy_zadan/lista4/zad2.py

"""Napisz funkcję, która znajduje mniejszą liczbę z dwóch podanych."""

def min2(a, b):
    """Zwraca mniejszą z dwóch podanych liczb."""
    if a > b:
        return b
    return a

Lista 4 - zadanie 3

listy_zadan/lista4/zad3.py

"""Napisz funkcję, która z podanych liczb (ilość dowolna) znajduje najmniejszą."""

from listy_zadan.lista4.zad2 import min2

def min(*a):
    """Zwraca najmniejszą z podanych liczb."""
    current_min = a[0]
    
    for x in a:
        current_min = min2(current_min, x)
    
    return current_min

Importowanie

import listy_zadan.lista4.zad2
import listy_zadan.lista4.zad3 as zad3

print("Zad2 =", listy_zadan.lista4.zad2.min2(1, 5))
print("Zad3 =", zad3.min(6, 2, 6, 3, 5))
Zad2 = 1
Zad3 = 2