# Отчет по лабораторной работе 8 Анисенков Павел, А-01-23 ## 1 Открытие и настройка интерактивной оболочки IDLE Была запущена интерактивная оболочка IDLE, указан рабочий каталог и импортированы необходимые модули. ```py >>>import os >>>os.chdir('C:\\Users\\Professional\\Desktop\\python-labs\\TEMA8') >>>os.getcwd() #Контролируем корректность установки текущего каталога 'C:\\Users\\Professional\\Desktop\\python-labs\\TEMA8' >>>import importlib >>>import sys ``` ## 2 Создание и использование модулей в среде Python. ## 2.1 Запуск модуля на выполнение Был запущен созданный модуль на выполнение, введенное на запрос число было сохранено в переменную perm1, созданную в модуле. Были просмотрены атрибуты и тип модуля. Была неудачно произведена попытка заново запустить модуль на выполнение..."Выполняется весь код в этом файле один раз. Сохраняется модуль в специальный кэш — словарь sys.modules. Любой последующий вызов import Mod1 не перезапускает код модуля — Python просто возвращает уже загруженный объект модуля из sys.modules." После этого модуль был запущен еще раз с помощью метода reload. Была просмотрена переменная perm1 и установлено, что данная переменная была переопределена. ```py >>>import Mod1 Mod1:Введите значение = 5 Mod1:Значение perm1= 5 >>>type(Mod1) >>>dir(Mod1) ['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1'] >>>Mod1.perm1 '5' >>>import Mod1 >>>importlib.reload(Mod1) Mod1:Введите значение = 3 Mod1:Значение perm1= 3 >>>Mod1.perm1 '3' ``` ## 2.2 Изучение удаления модуля из словаря Был выведен словарь - значение атрибута sys.modules, среди которых был модуль Mod1. Далее этот модуль был удален, и снова изображен словарь, в котором Mod1 отсутствовал. Потом модуль был снова запущен и снова удален из словаря. ```py >>>print(sorted(sys.modules.keys())) ['Mod1', '__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_distutils_hack', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_suggestions', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'encodings.utf_8_sig', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] >>>sys.modules.pop('Mod1') >>>print(sorted(sys.modules.keys())) ['__future__', '__main__', '_abc', '_ast', '_bisect', '_bz2', '_codecs', '_collections', '_collections_abc', '_colorize', '_compat_pickle', '_compression', '_datetime', '_distutils_hack', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_lzma', '_opcode', '_opcode_metadata', '_operator', '_pickle', '_pyrepl', '_pyrepl.pager', '_queue', '_random', '_signal', '_sitebuiltins', '_socket', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_suggestions', '_sysconfig', '_thread', '_tkinter', '_tokenize', '_typing', '_warnings', '_weakref', '_weakrefset', '_winapi', '_wmi', 'abc', 'ast', 'bdb', 'binascii', 'bisect', 'builtins', 'bz2', 'codecs', 'collections', 'collections.abc', 'configparser', 'contextlib', 'copyreg', 'datetime', 'dis', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp1251', 'encodings.utf_8', 'encodings.utf_8_sig', 'enum', 'errno', 'fnmatch', 'functools', 'genericpath', 'heapq', 'idlelib', 'idlelib.autocomplete', 'idlelib.autocomplete_w', 'idlelib.calltip', 'idlelib.calltip_w', 'idlelib.config', 'idlelib.debugger', 'idlelib.debugger_r', 'idlelib.debugobj', 'idlelib.debugobj_r', 'idlelib.hyperparser', 'idlelib.iomenu', 'idlelib.macosx', 'idlelib.multicall', 'idlelib.pyparse', 'idlelib.rpc', 'idlelib.run', 'idlelib.scrolledlist', 'idlelib.stackviewer', 'idlelib.tooltip', 'idlelib.tree', 'idlelib.util', 'idlelib.window', 'idlelib.zoomheight', 'importlib', 'importlib._abc', 'importlib._bootstrap', 'importlib._bootstrap_external', 'importlib.machinery', 'importlib.util', 'inspect', 'io', 'ipaddress', 'itertools', 'keyword', 'linecache', 'lzma', 'marshal', 'math', 'nt', 'ntpath', 'opcode', 'operator', 'os', 'os.path', 'pickle', 'pkgutil', 'platform', 'plistlib', 'posixpath', 'pydoc', 'pyexpat', 'pyexpat.errors', 'pyexpat.model', 'queue', 'random', 're', 're._casefix', 're._compiler', 're._constants', 're._parser', 'reprlib', 'select', 'selectors', 'shlex', 'shutil', 'site', 'socket', 'socketserver', 'stat', 'string', 'struct', 'sys', 'sysconfig', 'tempfile', 'textwrap', 'threading', 'time', 'tkinter', 'tkinter.constants', 'token', 'tokenize', 'traceback', 'types', 'typing', 'urllib', 'urllib.parse', 'warnings', 'weakref', 'winreg', 'xml', 'xml.parsers', 'xml.parsers.expat', 'xml.parsers.expat.errors', 'xml.parsers.expat.model', 'zipimport', 'zlib'] >>>import Mod1 Mod1:Введите значение = 2 Mod1:Значение perm1= 2 sys.modules.pop('Mod1') ``` ## 2.3 Изучение запуска модуля с помощью exec Модуль был запущен на выполнение с помощью функции exec, которая читает код. Далее трижды было введено значение perm1, и выведено на экран. ```py >>>exec(open('Mod1.py').read()) #не указана кодировка encoding='utf-8' Mod1:Введите значение = 3 Mod1:Значение perm1= 3 >>>exec(open('Mod1.py').read()) Mod1:Введите значение = 4 Mod1:Значение perm1= 4 #объект-модуль при этом не создается >>>exec(open('Mod1.py').read()) Mod1:Введите значение = 5 Mod1:Значение perm1= 5 ``` ## 2.4 Изучение запуска модуля с помощью from … import … Была импортирована лишь часть обьектов модуля, просмотрены обьекты, а так же выведено значение переменной perm1. ```py >>>from Mod1 import perm1 Mod1:Введите значение = 6 #выполняется потому что до этого мы его удалили из словаря Mod1:Значение perm1= 6 >>>dir() ['Mod1', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'fg', 'imp', 'importlib', 'os', 'perm1', 'summa', 'sys'] >>>perm1 '6' ``` Пример: ```py >>>from Mod2 import beta >>>g=beta(2) >>>****BETA**** >>>g 535.4916555247646 >>>dir() ['Mod1', '__annotations__', '__builtins__', '__doc__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', '__warningregistry__', 'beta', 'g', 'importlib', 'os', 'perm1', 'sys']# была создана ссылка на функцию beta, не создаёт переменную с именем Mod2 в текущем пространстве имён из-за from.. >>>alpha() Traceback (most recent call last): File "", line 1, in alpha() NameError: name 'alpha' is not defined >>>from Mod2 import alpha as al >>>al() ****ALPHA**** Значение t=4 '4' >>>del al,beta #удаляет ссылку на обьект но не обьект >>>from Mod2 import alpha as al, beta as bt >>>del al #модуль остаётся загруженным, и его можно импортировать снова >>>del bt >>>from Mod2 import * #Звездочка означает, что импортируется весь модуль, а не конкретные функции. tt=alpha() #На запрос введите значение 0.12 ****ALPHA**** Значение t=0.12 >>>uu=beta(float(tt)) >>>uu 1.4578913609506803 #math.exp(q*math.pi) ``` ## 3 Создание многомодульных программ. ## 3.1 Пример: Был создан еще один модуль Mod0, в котором вызываются модуль 1 и функции из модуля 2. Также выведены значения обьектов, созданных во время выполнения программы. ```py >>>sys.modules.pop('Mod1') >>>sys.modules.pop('Mod2') >>>import Mod0 Mod1:Введите значение = 1 Mod1:Значение perm1= 1 perm1= 1 ****ALPHA**** Значение t=2 tt= 2 ****BETA**** qq= 535.4916555247646 #переменные (tt, qq) и модуль (Mod1) становятся атрибутами объекта модуля Mod0, потому что они были созданы внутри его кода Mod0.tt;Mod0.qq;Mod0.Mod1.perm1 #Mod0 содержит ссылку на Mod1 в котором есть perm1(локальная переменная) '2' 535.4916555247646 '1' ``` ## 3.2 Создание модулей для реализации программы моделирования системы управления Были созданы модули MM1 - с функциями реализующими реальный двигатель, тахогенератор и нелинейное звено; MM2 - с инструкциями, обеспечивающими ввод параметров задачи, формирование входного сигнала, импорт модуля ММ1 и реализацию модели при расчете выходного сигнала; MM0 - содержащую импорт модуля MM2 и печатающую получившийся выходной сигнал. Был вызван модуль MM0. ```py >>>import MM0 k1,T,k2,Xm,A,F,N=0.5,35,0.6,5,1000,5,15 y= [0, 8.209118281877132, 29.104924685415277, 40.86232427117668, 38.3075414151359, 34.68635884409398, 42.90679739719954, 57.19526562043458, 60.53754513466764, 47.64611630565597, 31.742316122264157, 25.812753880749888, 24.278160244795345, 10.44509996519298, -10.518946273258612] ``` ## 3.3 Изучение области действия обьектов в модулях Была изучена область действия обьектов в модулях. Исходя из примеров, приведенных ниже, можно сказать, что обьекты входящие в один модуль будут локализованы в этом модуле и доступны в нем. К переменным из другого модуля, даже импортированного в главный (выполняемый) модуль, прямого доступа не будет. ## 3.3.1 Изучение области действия обьектов в модулях (пример 1) Внутрь модуля Mod2 в функцию alpha был добавлен вызов функции beta. ```py def alpha(): print('****ALPHA****') t=input('Значение t=') n = beta(6) print(n) return t def beta(q): print('****BETA****') import math expi=q*math.pi return math.exp(expi) ``` Далее запущен модуль и вызвана функция alpha. Можно заметить, что инструкции успешно выполнились. ```py sys.modules.pop('Mod2') >>>import Mod2 >>>alpha() ****ALPHA**** Значение t=9 153552935.39544657 '9' ``` Далее в модуле в функции beta был добавлен вызов функции alpha. ```py def alpha(): print('****ALPHA****') t=input('Значение t=') return t def beta(q): import math expi=q*math.pi alpha() return math.exp(expi) ``` Функция beta была успешно вызвана ```py sys.modules.pop('Mod2') >>>import Mod2 >>>beta(6) ****ALPHA**** Значение t=9 153552935.39544657 ``` ## 3.3.2 Изучение области действия обьектов в модулях (пример 2) В модуль Mod0 была добавлена функция печати переменных t и expi, которые есть в Mod2. Мod2 переделан в исходный вариант ```py import Mod1 print('perm1 =', Mod1.perm1) from Mod2 import alpha, beta t = alpha() print('tt =', t) t_num = float(t) qq, expi = beta(t_num) print(t) print(expi) print(qq) ``` Итог: ```py sys.modules.pop('Mod1') sys.modules.pop('Mod2') sys.modules.pop('Mod0') import Mod0 Mod1:Введите значение = 1 Mod1:Значение perm1= 1 perm1= 1 ****ALPHA**** Значение t=0.12 tt = 0.12 ****BETA**** qq = 1.4578913609506803 expi = 0.37699111843077515 ``` ## 3.3.3 Изучение области действия обьектов в модулях (пример 3) В модуле Mod0 были добавлены инструкции, где переменная perm1 была увеличена в 3 раза и напечатана ```py #Модуль Mod0 import Mod1 print('perm1=',Mod1.perm1) from Mod2 import alpha as al tt=al() print('tt=',tt) from Mod2 import beta qq=beta(float(tt)) print('qq=',qq) perm1 = Mod1.perm1*3 print("perm1*3= ", perm1) ``` При запуске модуля напечаталась переменная perm1 умноженная на 3. Так как эта переменная класса строка, то строка была повторена трижды и сформирована новая строка. ```py sys.modules.pop('Mod0') sys.modules.pop('Mod1') sys.modules.pop('Mod2') import Mod0 Mod1:Введите значение = 4 Mod1:Значение perm1= 4 perm1= 4 ****ALPHA**** Значение t=3 tt= 3 ****BETA**** qq= (12391.647807916694, 9.42477796076938) perm1*3= 444 ``` ## 3.3.4 Изучение области действия обьектов в модулях (пример 4) В командной строке после выполнения главного модуля была произведена попытка изменить переменные perm1, tt, qq. ```py sys.modules.pop('Mod0') sys.modules.pop('Mod1') sys.modules.pop('Mod2') import Mod0 Mod1:Введите значение = 3 Mod1:Значение perm1= 3 perm1= 3 ****ALPHA**** Значение t=4 tt= 4 ****BETA**** qq= (286751.31313665316, 12.566370614359172) perm1*3= 333 Mod0.Mod1.perm1 = str(2 * float(Mod0.Mod1.perm1)) Mod0.tt = str(2 * float(Mod0.tt)) Mod0.qq = 2 * Mod0.qq Mod0.Mod1.perm1 '6.0' Mod0.tt '8.0' Mod0.qq (286751.31313665316, 12.566370614359172, 286751.31313665316, 12.566370614359172) ``` ## 4 Завершение работы в IDLE Был завершен сеанс в среде IDLE.