22 KiB
Отчет по теме 6
Бушманов А.С. , А-01-23
1. Запуск интерактивной оболочки IDLE.
2. Вывод данных на экран дисплея.
2.1. Вывод в командной строке.
>>>stroka='Автоматизированная система управления'
>>>stroka
'Автоматизированная система управления'
Этот способ называется «эхо-выводом». Он пригоден при работе в командной строке, однако в пользовательских функциях, которые будут изучаться дальше, этот способ применять нельзя!
2.2. Вывод с использованием функции print.
Вывод объектов на экран:
>>>fff = 234.5; gg = 'Значение температуры='
>>>print(gg, fff) # Можно вывести несколько объектов за одно обращение к функции
Значение температуры= 234.5
>>>print(gg, fff, sep='/') # Указание разделителя с помощью sep
Значение температуры=/234.5
>>>print(gg, fff,sep='/',end='***'); print('____')
Значение температуры=/234.5***____
Для простого перехода на новую строку, можно использовать такое обращение:
>>>print()
Для большого текста оператор вывода может располагаться на нескольких строках с использованием тройных кавычек:
>>>print(""" Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк""")
Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк
Или:
>>>print("Здесь может выводиться",
"большой текст,",
"занимающий несколько строк")
Здесь может выводиться большой текст, занимающий несколько строк
Разница воспроизведения текста на экран видна. В первом случае текст воспринимается как один объект, поэтому имеем соответствующий вывод. Во втором случае наблюдаем работу обычного вывода print() с разделением объектов через пробелы.
2.3. Вывод с использованием метода write объекта sys.stdout.
>>>sys.stdout.write('Функция write')
Функция write13
Обратим внимание, что этот метод после вывода строки не осуществляет переход на новую строку. Если это требуется, то следует в конце строки добавить один или несколько символов “\n”:
>>>sys.stdout.write('Функция write\n')
Функция write
14
Как видим, в этом методе, в обоих случаях, выводится количество введенных символов. В этом контексте 14 — это не результат вычисления, а возвращаемое значение функции write в интерактивной консоли, показывающее, сколько символов она успешно вывела.
3. Ввод данных с клавиатуры.
>>>psw = input('Введите пароль:')
Введите пароль:123rkn567
>>>psw
'123rkn567'
>>>type(psw)
<class 'str'>
Пример 1:
>>>while True:
znach=float(input('Задайте коэф.усиления = '))
if znach<17.5 or znach>23.8:
print('Ошибка!')
else:
break
Задайте коэф.усиления = 15.4
Ошибка!
Задайте коэф.усиления = 21.6
Пример 2:
>>>import math
>>>print(eval(input('введите выражение для расчета = ')))
введите выражение для расчета = math.log10(23/(1+math.exp(-3.24)))
1.34504378689765
Введенная через input() строка передается в функцию eval(), которая вычисляет выражение, записанное в этой строке, как код Python. Результат вычисления (возвращаемое значение eval()) передается в функцию print(), которая выводит его на экран.
4. Ввод-вывод при работе с файлами.
4.1. Функции для работы с путем к файлу.
>>>import os
>>>os.getcwd()
'/Users/ArtyomBushmanov'
>>>Bushmanov = os.getcwd()
>>>Bushmanov
'/Users/ArtyomBushmanov'
>>>print(Bushmanov)
/Users/ArtyomBushmanov
>>>os.chdir('/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6')
>>>os.getcwd()
'/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6'
Создание каталога (mkdir)
>>>os.chdir("/Users/ArtyomBushmanov/Documents/tmp5")
>>>os.mkdir("testdir")
>>>os.chdir("/Users/ArtyomBushmanov/Documents/tmp5/testdir")
>>>os.getcwd()
'/Users/ArtyomBushmanov/Documents/tmp5/testdir'
Создаем каталог, затем опускаемся на уровень ниже, чтобы проверить, что каталог создан.
Удаление каталога (rmdir) Для удаления каталога необходимо подняться на уровень выше.
>>>os.chdir('../')
>>>os.getcwd()
'/Users/ArtyomBushmanov/Documents/tmp5'
>>>os.rmdir("testdir")
>>>os.rmdir("testdir")
Traceback (most recent call last):
File "<pyshell#18>", line 1, in <module>
os.rmdir("testdir")
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'testdir'
Показать список всех файлов и папок, вложенных в текущую директорию (listdir)
>>>os.chdir("/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6")
>>>os.listdir()
['.gitkeep', 'testdir']
Проверка существования каталога (os.path.isdir)
>>>os.chdir("/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6")
>>>os.getcwd()
'/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6'
>>>os.path.isdir("testdir")
True
>>>os.path.isdir("netestdir")
False
Получение символьной строки, содержащей имя файла вместе с полным путем доступа к нему с помощью функции os.path.abspath:
>>>fil=os.path.abspath("oplata.dbf")
>>>fil
'/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6/oplata.dbf'
>>>fil=os.path.abspath("test.txt")
>>>fil
'/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6/test.txt'
Отделение из абсолютного пути только каталога/только имени файла.
>>>drkt = os.path.dirname(fil)
>>>print(drkt)
/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6
>>>bsnm = os.path.basename(fil)
>>>print(bsnm)
test.txt
Функция os.path.dirname() из абсолютного пути выделяется путь доступа (от диска до последней папки). Функция os.path.basename(), наоборот, убирает из абсолютного пути все, кроме имени файла.
Разделение на кортеж из пути и из имени файла.
>>>os.path.split(fil)
('/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6', 'test.txt')
>>>type(os.path.split(fil))
<class 'tuple'>
Проверка существования пути, заданного в символьной строке (os.path.exists).
>>>os.path.exists("/TEMA9")
False
>>>os.path.exists("TEMA9")
False
>>>os.path.exists("/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA9")
True
Проверка существования файла.
>>>os.path.isfile(fil)
True
>>>os.path.isfile(os.path.dirname(fil)+'fil1.txt')
False
Первая строка работает корректно - проверяет существование файла fil. Вторая строка содержит ошибку - неправильное объединение путей приводит к несуществующему пути.
4.2. Общая схема работы с файлом
Для обмена данными с файлом необходимо выполнить следующие операции: Открытие файла с указанием его имени и цели (чтение, запись, добавление данных); Выполнение одной или нескольких операций обмена данными с файлом; Закрытие файла.
4.3. Открытие файла для записи или чтения данных – функция open.
>>>fp = open(file = drkt+'\\zapis1.txt', mode = 'w')
>>>type(fp)
<class '_io.TextIOWrapper'>
>>>fp
<_io.TextIOWrapper name='/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6\\zapis1.txt' mode='w' encoding='UTF-8'>
Здесь fp – это файловый объект, который в других языках программирования обычно называют файловой переменной. Он сохраняет ссылку на открываемый файл и позволяет в дальнейшем ссылаться на файл, не указывая путь и имя открытого файла. В аргументе функции с именем file указывается путь и имя открываемого файла, а в аргументе с именем mode – предполагаемая цель его использования (w=write – для записи).
Аргументы функции с их именами могут располагаться в любом порядке. Если имя файла располагается на месте первого аргумента, а цель использования – на втором, то имена аргументов можно не указывать и просто вводить:
>>>fp = open(drkt+'\\zapis1.txt', 'w')
>>fp
<_io.TextIOWrapper name='/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6\\zapis1.txt' mode='w' encoding='UTF-8'>
Если путь в переменной drkt совпадает с рабочим каталогом, то его можно опустить, оставив только имя открываемого файла:
>>>fp = open('zapis1.txt', 'w')
>>>fp
<_io.TextIOWrapper name='zapis1.txt' mode='w' encoding='cp1251'>
>>>type(fp)
<class '_io.TextIOWrapper'>
>>>dir(fp)
['_CHUNK_SIZE', '__class__', '__del__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__enter__', '__eq__', '__exit__', '__format__', '__ge__', '__getattribute__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__lt__', '__ne__', '__new__', '__next__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__setattr__', '__sizeof__', '__str__', '__subclasshook__', '_checkClosed', '_checkReadable', '_checkSeekable', '_checkWritable', '_finalizing', 'buffer', 'close', 'closed', 'detach', 'encoding', 'errors', 'fileno', 'flush', 'isatty', 'line_buffering', 'mode', 'name', 'newlines', 'read', 'readable', 'readline', 'readlines', 'reconfigure', 'seek', 'seekable', 'tell', 'truncate', 'writable', 'write', 'write_through', 'writelines']
Если требуются другие операции с открываемым файлом, то для второго аргумента «mode=…» могут быть заданы следующие значения: w – запись с созданием нового файла или перезапись существующего файла, w+ - чтение и запись/перезапись файла, r – только чтение (это значение - по умолчанию), r+ - чтение и/или запись в существующий файл, a – запись в конец существующего файла или, если его нет, запись с созданием файла, a+ - то же, что и в «a», но с возможностью чтения из файла. В зависимости от значения этого аргумента тип создаваемой файловой переменной может быть разным.
Пример открытия бинарного файла:
>>>fp1 = open(drkt+'\\zapis2.bin', mode = 'wb+')
>>>fp1
<_io.BufferedRandom name='/Users/ArtyomBushmanov/python-labs/TEMA6\\zapis2.bin'>
4.4. Закрытие файла.
>>>fp.close()
>>>fp
<_io.TextIOWrapper name='zapis1.txt' mode='w' encoding='UTF-8'>
После закрытия на объект все еще можно посмотреть.
4.5. Запись информации в файл с помощью метода write.
Метод write относится к объекту – файловой переменной. Создание списка с элементами-числами от 1 до 12 и запись их в файл по 4 числа на строке:
>>>sps = list(range(1, 13))
>>>fp2 = open('zapis3.txt', 'w')
>>>fp2.write(str(sps[:4])+'\n')
13
>>>fp2.write(str(sps[4:8])+'\n')
13
>>>fp2.write(str(sps[8:])+'\n')
16
>>>fp2.close()
Файл из текстового редактора: [1, 2, 3, 4] [5, 6, 7, 8] [9, 10, 11, 12]
Создание списка с элементами-списками:
>>>sps3 = [['Иванов И.',1], ['Петров П.',2], ['Сидоров С.',3]]
>>>sps3
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
>>>fp3 = open('zapis4.txt', 'w')
>>>for i in range(len(sps3)):
stroka4 = sps3[i][0] + ' ' + str(sps3[i][1])
fp3.write(stroka4)
11
11
12
>>>fp3.close()
Файл в текстовом редакторе: Иванов И. 1Петров П. 2Сидоров С. 3 - Видно, что вывод в файл получился не качественный
Попробуем изменить код:
>>>gh=open('zapis5.txt','w')
>>>for r in sps3:
gh.write(r[0] + ' '+str(r[1]) + '\n')
12
12
13
for r in sps3: gh.write(r[0]+' '+str(r[1])+'\n')
12
12
13
gh.close()
Добавился перенос на следующую строку на каждой итерации цикла и пробел в нужном месте. Результат:
Иванов И. 1 Петров П. 2 Сидоров С. 3
4.6. Первый способ чтения информации из текстового файла.
>>>sps1 = []
>>>fp = open('zapis3.txt')
>>>for stroka in fp:
stroka=stroka.rstrip('\n')
stroka=stroka.replace('[','')
stroka=stroka.replace(']','')
sps1=sps1+stroka.split(',') # В этой строке целые числа превращаются в строки
>>>fp.close()
print(sps1)
['1', ' 2', ' 3', ' 4', '5', ' 6', ' 7', ' 8', '9', ' 10', ' 11', ' 12']
Здесь, перед занесением строки в список с помощью метода rstrip, из неё удаляется символ конца строки, а с помощью метода replace – скобки. Заметно, что полученный список отличается от исходного sps типом данных. В sps1 заметна некорректность работы программы(остались лишние пробелы). Способ преобразования sps1 в sps:
>>>sps2 = [int(i.strip()) for i in sps1]
>>>sps2
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
.strip - убирает пробелы с двух сторон.
4.7. Чтение информации из файла с помощью метода read.
Метод read, как и write, относится к объекту – файловой переменной. В качестве аргумента этого метода может задаваться целое число – количество символов или, если открыт бинарный файл, - количество байт, которое должно быть прочитано, соответственно, из текстового или бинарного файла, начиная с текущего положения маркера. Если указанное число превышает количество оставшихся символов (байт) в файле, то считываются все оставшиеся символы (байты). Если это число не указано, то считываются вся информация от маркера до конца файла. Метод возвращает строку с символами или совокупность байт, прочитанных из файла.
>>>fp = open('zapis3.txt')
>>>stroka1 = fp.read(12) # Чтение первых 12 символов(байт), курсор остановится на 13-ом (/n)
>>>stroka2 = fp.read() # Чтение всех оставшихся символов вплоть до EOF
>>>fp.close()
>>>print(stroka1)
[1, 2, 3, 4]
>>>print(stroka2)
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 11, 12]
4.8. Чтение информации с помощью методов readline и readlines.
Эти методы позволяют прочитать из файла, начиная с текущего положения маркера, соответственно, одну строку символов (совокупность байт) или все строки (все байты).
>>>file = open("zapis5.txt")
>>>file.readline()
'Иванов И. 1\n'
>>>file.seek(0)# Вовзращение указателя обратно в начало, чтобы нагляднее выполнить
readlines
0
>>>file.readlines()
['Иванов И. 1\n', 'Петров П. 2\n', 'Сидоров С. 3\n']
4.9. Ввод-вывод объектов с использованием функций из модуля pickle.
>>>import pickle
>>>mnoz1={'pen','book','pen','iPhone','table','book'} #Объект типа «множество»
>>>fp=open('zapis6.mnz','wb') # Бинарный файл – на запись
>>>pickle.dump(mnoz1,fp) #dump – метод записи объекта в файл
>>>fp.close()
Запись, произведенная в файл: 耄锣 鐨谅瑡扬斔谄扯潫钌٩偨潮斔调灥溔逮 (Эти символы - это результат попытки прочитать бинарные данные как текст)
Теперь прочитаем данные из файла в объект mnoz2:
>>>fp=open('zapis6.mnz','rb')
>>>mnoz2=pickle.load(fp) #load – метод чтения объекта из бинарного файла
>>>fp.close()
>>>print(mnoz2)
{'table', 'book', 'iPhone', 'pen'}
>>>print(mnoz1)
{'table', 'book', 'iPhone', 'pen'}
>>>mnoz1 == mnoz2
True
mnoz1 не совпадает с тем, что было задано, так как множество исключает повторяющиеся элементы, оставляя только один.
С использованием тех же функций запишем в файл, а затем прочитаем два объекта разных типов: то же множество mnoz1 и ранее созданный список sps3. При считывании объекты извлекаются из файла в той же последовательности, в которой они в него записывались.
>>>fp=open('zapis7.2ob','wb')
>>>pickle.dump(mnoz1,fp)
>>>pickle.dump(sps3,fp)
>>>fp.close()
>>>fp=open('zapis7.2ob','rb')
>>>obj1=pickle.load(fp)
>>>obj2=pickle.load(fp)
>>>fp.close()
>>>print(obj1)
{'table', 'book', 'iPhone', 'pen'}
>>>print(obj2)
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
>>>mnoz1 == obj1
True
>>>sps3 == obj2
True
5. Перенаправление потоков ввода и вывода данных.
>>>import sys
>>>vr_out = sys.stdout #Запоминаем текущий поток вывода
>>>fc = open('Stroka.txt', 'w') #Откроем файл вывода
>>>sys.stdout = fc #Перенацеливаем стандартный поток вывода на файл
>>>print('запись строки в файл') #Вывод теперь будет не на экран, а в файл
>>>sys.stdout=vr_out #Восстановление текущего потока
>>>print('запись строки на экран') #Убеждаемся, что вывод на экран восстановился
запись строки на экран
>>>fc.close
<built-in method close of _io.TextIOWrapper object at 0x00000232E4FDA330>
В файле Stroka.txt находится: запись строки в файл
Точно также можно перенаправить поток ввода – sys.stdin – вместо клавиатуры – из файла.
>>> tmp_in = sys.stdin
>>> fd = open("Stroka.txt", "r")
>>> sys.stdin = fd #Перенацеливаем ввод на файл вместо клавиатуры
>>> sys.stdin
<_io.TextIOWrapper name='Stroka.txt' mode='r' encoding='cp1251'>
>>> while True:
try:
line = input() #Считываем из файла строку
print(line) # Отображаем считанное
except EOFError:
break
запись строки в файл
>>> fd.close()
>>> sys.stdin = tmp_in #Не забыть вернуть стандартное назначение для потока ввода