[ Россум, Дрейк, Откидач ] Язык программирования Python

>>>z = zip(*y) # ÉÌÉ apply(zip, y)

>>>x

reduce(function, sequence [, initial]) возвращает значение, полученное путем последовательного применения бинарной функции function сначала к первым двум элементам последовательности sequence, затем к результату и следующему элементу и т. д. Например, вычислим сумму арифметической последовательности:

>>>def add(x, y): return x+y

...

>>>reduce(add, xrange(1, 11))

55

Если последовательность содержит единственный элемент, возвращается его значение, если же последовательность пуста, то генерируется исключение TypeError.

В качестве третьего аргумента можно указать начальное значение. В этом случае оно возвращается для пустой последовательности, и функция сначала применяется к начальному значению и первому элементу последовательности, затем к результату и следующему элементу и т. д.:

>>> def sum(seq):

... def add(x,y): return x+y

... return reduce(add, seq, 0)

...

>>>sum(xrange(1, 11))

55

>>>sum([])

0

5.3Дополнительные возможности при конструировании списков

Начиная с версии 2.0, языка Python, существуют дополнительные возможности конструирования списков, не прибегая к средствам функционального программирования. Такие определения списков записываются с использованием в квадратных скобках выражения и следующих за ним блоков for:

дили эту операцию путем присваивания пустого списка срезу): инструкция del:

>>> a

[-1, 1, 66.6, 333, 333, 1234.5]

>>>del a[0]

>>>a

[1, 66.6, 333, 333, 1234.5]

>>>del a[2:4]

>>>a

[1, 66.6, 1234.5]

Инструкция del может быть также использована для удаления переменных:

>>> del a

После этого ссылка на переменную a будет генерировать исключение NameError, пока ей не будет присвоено другое значение. Позже мы расскажем о других применениях инструкции del.

5.5 Кортежи

Списки и строки имеют много общего, например, для них можно получить элемент по индексу или применить операцию среза. Это два примера последовательностей. Еще одним встроенным типом последовательностей является кортеж (tuple).

Кортеж состоит из набора значений, разделенных запятой, например:

>>>t = 12345, 54321, ’hello!’

>>>t[0]

12345

>>> t

(12345, 54321, ’hello!’)

>>># лПТФЕЦЙ НПЗХФ ВЩФШ ЧМПЦЕООЩНЙ:

... u = t, (1, 2, 3, 4, 5)

>>>u

((12345, 54321, ’hello!’), (1, 2, 3, 4, 5))

Как Вы заметили, при выводе кортежи всегда заключаются в круглые скобки, для того, чтобы вложенные кортежи воспринимались корректно. Вводить их можно как в скобках, так и без них, хотя в некоторых случаях скобки необходимы (если кортеж является частью более сложного выражения).

Кортежи имеют множество применений: пара координат (x, y), запись в базе данных и т. д. Кортежи, как и строки, не допускают изменений: нельзя присвоить значение

элементу кортежа (тем не менее, Вы можете имитировать такую операцию с помощью срезов и последующего объединения).

Для того, чтобы сконструировать пустые или содержащие один элемент кортежи, приходится идти на синтаксические ухищрения. Пустой кортеж создается с помощью пустой пары скобок, кортеж с одним элементом — с помощью значения и следующей за ним запятой (не достаточно заключить значение в скобки). Несколько неприятно, но эффективно. Например:

>>>empty = ()

>>># ПВТБФЙФЕ ЧОЙНБОЙЕ ОБ ЪБЧЕТЫБАЭХА ЪБРСФХА

... singleton = ’hello’,

>>>len(empty)

0

>>>empty

()

>>>len(singleton)

1

>>>singleton (’hello’,)

Инструкция t = 12345, 54321, ’hello!’ — пример упаковки в кортеж: значения 12345, 54321 и ’hello!’ упаковываются вместе в один кортеж. Также возможна обратная операция — распаковки кортежа:

>>> x, y, z = t

Распаковка кортежа требует, чтобы слева стояло столько переменных, сколько элементов в кортеже. Следует заметить, что множественное присваивание является всего лишь комбинацией упаковки и распаковки кортежа. Иногда может оказаться полезной распаковка списка:

>>>a = [’spam’, ’eggs’, 100, 1234]

>>>a1, a2, a3, a4 = a

Как мы уже говорили, кортежи, как и строки, не допускают изменений. Однако, в отличие от строк, кортежи могут содержать объекты, которые можно изменить с помощью методов:

>>>t = 1, [’foo’, ’bar’]

>>>t

>>> tel

{’guido’: 4127, ’irv’: 4127, ’jack’: 4098}

>>>tel.keys() [’guido’, ’irv’, ’jack’]

>>>tel.has_key(’guido’)

1

5.7Подробнее об условиях

Помимо описанных ранее операторов сравнения, существует еще несколько условных операторов.

Операторы in и not in проверяют, есть указанное значение в последовательности. Операторы is и is not определяют, ссылаются ли две переменные на один и тот же объект. Все приведенные здесь операторы имеют одинаковый приоритет, который ниже, чем у арифметических операторов.

Логические выражения могут быть сцеплены: например, ‘a < b == c’ проверяет, меньше ли a чем b и равны ли b и c.

Логические выражения можно группировать с помощью логических операторов and и or, а также результат можно инвертировать оператором not. Все логические операторы имеют меньший приоритет, чем операторы сравнения. Среди логических операторов, not имеет наибольший приоритет и or — наименьший. Таким образом, ‘A or not B and C’ эквивалентно ‘A or ((not B) or C)’. Безусловно, можно использовать скобки для определения порядка вычисления.

Аргументы логических операторов and и or вычисляются справа налево до тех пор, пока результат не будет определен. Например, если выражения A и C истинны, но B ложно, в ‘A and B and C’ выражение C вычисляться не будет. Вообще говоря, возвращаемое значение операторов and и or является не логическим, а равно значению последнего вычисленного аргумента.

Можно присвоить результат сравнения или логического выражения переменной:

>>> string1, string2, string3 = \

... ’’, ’Trondheim’, ’Hammer Dance’

>>>non_null = string1 or string2 or string3

>>>non_null

’Trondheim’

Обратите внимание, что, в отличие от C, присваивание не может находиться внутри выражения. Такое ограничение позволяет избежать ошибок, типичных для программ на C: использование = вместо ==.

5.8Сравнение последовательностей

Объекты-последовательности можно сравнивать с другими объектами того же типа. Сравнение производится лексикографически: сначала сравниваются первые элементы последовательностей, и, если они отличаются, то результат их сравнения определяет результат; если они равны, сравниваются следующие элементы и т. д., пока не будет определен результат или одна из последовательностей не будет исчерпана. Если два элемента сами являются последовательностями одного типа, то лексикографическое сравнение выполняется рекурсивно. Если все элементы двух последовательностей в результате сравнения оказываются равными, то последовательности считаются равными. Если одна из последовательностей является началом другой, то меньшей считается последовательность с меньшим количеством элементов. Лексикографический порядок строк определяется порядком следования ASCII символов. Приведем несколько примеров сравнения последовательностей одинакового типа:

Заметим, что сравнение объектов различного типа допустимо. Результат будет вполне определенным, однако не следует на него полагаться — правила сравнения объектов различного типа могут измениться в следующих версиях языка. Числа сравниваются в соответствии с их значениями, так 0 равен 0.0, и т. д.

58

Глава 6

Модули

Когда Вы выходите из интерпретатора и заходите снова, все сделанные Вами определения (функции, переменные) безвозвратно теряются. Поэтому, если Вы хотите набрать сколько-нибудь длинную программу, для приготовления ввода лучше воспользоваться текстовым редактором. По мере возрастания программы, Вы, возможно, захотите разбить ее на несколько файлов, чтобы их было легче поддерживать. Вы можете захотеть использовать написанные Вами полезные функции в нескольких программах, не копируя их определения в каждую из программ.

Python позволяет поместить определения в файл и использовать их в программах и интерактивном режиме. Такой файл называется модулем. Определения из модуля могут быть импортированы в другие модули и в главный модуль (коллекция переменных, доступная в программе и в интерактивном режиме).

6.1Создание и использование модулей

Модуль — файл, содержащий определения и другие инструкции языка Python. Имя файла образуется путем добавления к имени модуля суффикса (расширения) ‘.py’. В пределах модуля, его имя доступно в глобальной переменной __name__. Например, используя Ваш любимый текстовый редактор, создайте в текущем каталоге файл с именем ‘fibo.py’ следующего содержания:

’’’\

зЕОЕТБГЙС Й ЧЩЧПД ЮЙУЕМ жЙВПОБЮЮЙ

’’’

def fib(n):

’’’чЩЧПДЙФ РПУМЕДПЧБФЕМШОПУФШ ЮЙУЕМ жЙВПОБЮЮЙ, ОЕ РТЕЧЩЫБАЭЙИ n’’’

a, b = 0, 1 while b < n: print b,

a, b = b, a+b

def fib2(n):

’’’чПЪЧТБЭБЕФ УРЙУПЛ, УПДЕТЦБЭЙК ЮЙУМБ ТСДБ жЙВПОБЮЮЙ, ОЕ РТЕЧЩЫБАЭЙЕ n’’’

result = [] a, b = 0, 1 while b < n:

result.append(b) a, b = b, a+b

return result

Теперь запустите интерпретатор и импортируйте только что созданный модуль:

>>> import fibo

Эта инструкция не вводит имена функций, определенных в fibo прямо в текущее пространство имен, она только вводит имя модуля fibo. Используя имя модуля, Вы можете получить доступ к функциям:

>>> fibo.fib(1000)

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987

>>> fibo.fib2(100)

[1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]

>>> fibo.__name__ ’fibo’

Если Вы собираетесь использовать функцию часто, можете присвоить ее локальной переменной:

>>>fib = fibo.fib

>>>fib(500)

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Модуль может содержать любые инструкции, предназначенные для его инициализации, а не только определения функций. Они выполняются, только когда модуль импортируется первый раз.

Каждый модуль имеет собственное пространство имен, являющееся глобальной областью видимости для всех определенных в нем функций. Таким образом, автор модуля может использовать глобальные переменные, не беспокоясь о возможных конфликтах с глобальными переменными пользователя. С другой стороны, если Вы знаете, что делаете, Вы можете получить доступ к глобальным переменным модуля точно так же, как и к его функциям (на самом деле, функции тоже являются переменными), modname.itemname.

Модули могут импортировать другие модули. Обычно инструкцию import располагают в начале модуля или программы. Имена импортируемых модулей помещаются в текущее пространство имен импортирующего модуля или программы.

Другой вариант инструкции import импортирует имена из модуля непосредственно в текущее пространство имен:

>>>from fibo import fib, fib2

>>>fib(500)

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

В этом случае имя модуля не будет представлено в текущей области видимости (в приведенном примере, имя fibo не определено).

Еще один вариант инструкции import позволяет импортировать все имена, определенные в модуле, кроме имен, начинающихся с символа подчеркивания (‘_’):

>>>from fibo import *

>>>fib(500)

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Часто возникает необходимость импортировать модуль или объект модуля, используя для него локальное имя, отличное от исходного. Например, следующий код позволяет заменить имя string на _string (которое не будет импортироваться инструкцией ‘from my_module import *’) при написании модуля:

import string _string = string del string

Еще один пример показывает, как можно избежать конфликта имени, определенного в модуле, со встроенным именем:

import anydbm dbopen = anydbm.open

Начиная с версии 2.0, подобные операции можно произвести гораздо проще (и безопаснее) благодаря расширению синтаксиса инструкции import:

import string as _string

from anydbm import open as dbopen

Следует заметить, что as не является зарезервированным словом, и Вы можете попрежнему определять переменные с таким именем.

Если имя модуля, который необходимо импортировать, становится известным только во время выполнения программы, Вы можете воспользоваться инструкцией exec (‘exec ’import ’ + module_name’) или встроенной функцией __import__() (см. раздел 12).