24 KiB
Отчет по теме 6
Голощапов Дмитрий, А-01-23
1 Подготовка к началу работы
Запуск оболочки IDLE и установка рабочего каталога
>>>import os
>>>os.chdir('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6')
2 Изучение вывода данных на экран дисплея
Были изучены и применены различные способы вывода данных на экран.
2.1 Изучение эхо-вывода
>>> stroka='Автоматизированная система управления'
>>> stroka
'Автоматизированная система управления'
2.2 Изучение вывода данных с помощью печати
Была изучена функция print для вывода текста. Текст был выведен в одну строку, далее в две строки с использованием экранированных последовательностей, далее был выведен текст с дописанным в конце текстом, используя аргумент end. И также был выведен текст в три строки, используя троиные кавычки.
>>>fff=234.5;gg='Значение температуры = '
>>>print(gg, fff) #Можно вывести несколько объектов за одно обращение к функции
Значение температуры = 234.5
По умолчанию выводимые объекты разделяются одним пробелом. Если нужен другой разделитель его можно указать в отдельном аргументе sep:
>>>print(gg, fff, sep="\n")
Значение температуры =
234.5
После вывода автоматически осуществляется переход на другую строку. Если курсор надо оставить в той же строке, то следует использовать еще один аргумент:
>>>print(gg, fff,sep='\n',end='***'); print('____')
Значение температуры =
234.5***____
После end= надо указать какими символами должна закончиться выводимая строка или указать пустую строку. Если в какой-то момент требуется просто перейти на новую строку, можно использовать следующее обращение к функции:
>>>print()
Оператор вывода может располагаться на нескольких строках с использованием тройных кавычек:
>>>print(""" Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк""") #В этом варианте текст выводится в три отдельные строки как и при вводе команды, благодаря тройным кавычкам.
Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк
>>>print("Здесь может выводиться",
"большой текст,",
"занимающий несколько строк") #В данном случае текст выводится подрят в одну строку.
Здесь может выводиться большой текст, занимающий несколько строк
Разница в двух случаях состоит в том, что в первом случае тройные кавычки воспроизводят текст ровно так, как он был введен. Во втором случае три выводимых объекта-строки перечислены через запятую и выведены как три объекта, разделённые пробелом.
2.3 Изучение вывода данных с помощью функции write
Был импортирован модуль sys, и использована функция write, которая записывает и выводит текст, а так же возвращается количество байтов, записанных в строку.
>>> import sys
>>> sys.stdout.write('Функция write')
Функция write13
>>> sys.stdout.write('Функция write\n')
Функция write
14
3 Изучение ввода данных с клавиатуры
С помощью функции input был произведен вывод текста, введенного с клавиатуры.
Так же был создан цикл, который просит пользователя ввести значение до тех пор, пока оно не будет удовлетворять определенному интервалу, а потом выводит это значение на дисплей.
Также с помощью функции eval Была создана команда, благодаря которой выражение, введенное пользователем с консоли исполняется, и выдается результат расчета.
>>> psw=input('Введите пароль:')
Введите пароль:398fhg
>>> psw
'398fhg'
>>> type(psw)
<class 'str'>
input() всегда возвращает строку. Если нужна не строка, то input надо поместить внутрь функции, изменяющей тип данных.
>>> 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
>>> znach
21.6
>>> import math
>>> print(eval(input('введите выражение для расчета = ')))
введите выражение для расчета = math.log10(23/(1+math.exp(-3.24)))
1.34504378689765
Введенная строка преобразуется в исполнительные инструкции с помощью eval(), далее они выполняются и результат выводится на экран. Строка имеет тип, соответствующий результату вычислений. В данном случае - float.
4 Изучение различных способов чтения данных из файла и записи в файл
Были изучены и применены разные способы чтения и записи данных.
4.1 Изучение модуля os для работы с путями к файлам
Был просмотрен текущий рабочий каталог, занесен в переменную g. После этого совершен переход в другой рабочий католог.
Были самостоятельно изучены и применены методы из модуля os и подмодуля os.path:
mkdir - создает папку в рабочем каталоге (в приложенном фото видно, что в каталоге появилвсь папка);
>>> os.mkdir("new_folder")
rmdir - удаляет из каталога пустую папку;
listdir - возвращает список имен файлов/папок в указанном каталоге (или если аргумент не указан, то в текущем каталоге);
>>>os.listdir(g)
['.gitkeep', 'report.txt', 'Ris1.png', 'Ris2.png']
path.isdir - возвращает true, если папка является существующей в каталоге.
Далее была создана переменная, содержащая строку - путь к файлу report и имя данного файла. Используя эту переменную, с помощью функций модуля os была создана строка содержащая только путь, потом только имя, а потом применена функция, которая разделяет в одну переменную - путь, в другую - имя файла.
Далее было проверено существование определенного пути, и существование определенного файла с указаном каталоге.
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6'
>>> g = str(os.getcwd())
>>> g
'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6'
>>> os.path.isdir("new_folder")
False
Функция преобразования пути, переданного в качестве аргумента, в абсолютный путь - os.path.abspath(). Абсолютный путь — это полный путь к файлу или каталогу, начиная от корневого каталога системы, а не относительный путь (который зависит от текущего рабочего каталога).
>>> fil=os.path.abspath("report.txt")
>>> fil
'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6\\report.txt'
Функции отделения из абсолютного пути только каталога/только имени файла - dirname/basename:
>>> drkt=os.path.dirname(fil)
>>> drkt
'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6'
>>> name = os.path.basename(fil)
>>> name
'report.txt'
Функция разделения на кортеж из пути и из имени файла - split:
>>> head, tail = os.path.split(fil)
>>> head
'C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6'
>>> tail
'report.txt'
Функция проверки существования пути, заданного в символьной строке - exists:
>>> os.path.exists(g)
True
>>> os.path.exists('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA7')
True
>>> os.path.exists('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA11')
False
Функция проверки существования файла - isfile:
>>> os.path.isfile('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6\\report.txt') # Такой файл есть
True
>>> os.path.isfile('C:\\Users\\Дмитрий\\OneDrive\\Рабочий стол\\Goloshchapov\\python-labs\\TEMA6\\figure_1.png") # Такого файла нет
False
4.2 Изучение обобщенного процесса работы с файлами
Было определено, что для обмена данными с файлами необходимо:
• Открыть файла с указанием его имени и цели;
• Выполнить операции обмена данными с файлом;
• Закрыть файл.
4.3 Изучение функции open для открытия файлов с разной целью
Была применена команда open с различным написанием аргументов, создан файловый обьект. Выведен тип и список атрибутов этого обьекта.
>>>fp=open(file=drkt+'\\zapis1.txt',mode='w')
>>>fp=open(drkt+'\\zapis1.txt','w') #если имя файла располагается на месте первого аргумента, а цель использования – на втором, то имена аргументов можно не указывать
>>>fp=open('zapis1.txt','w') #путь в переменной drkt совпадает с рабочим каталогом, значит его можно опустить, оставив только имя открываемого файла
>>> type(fp)
<class '_io.TextIOWrapper'>
fp – это файловый объект. Он сохраняет ссылку на открываемый файл и позволяет в дальнейшем ссылаться на файл, не указывая путь и имя открытого файла.
>>> dir(fp)
['_CHUNK_SIZE', '__class__', '__del__', '__delattr__', '__dict__', '__dir__', '__doc__', '__enter__', '__eq__', '__exit__', '__format__', '__ge__',
'__getattribute__', '__getstate__', '__gt__', '__hash__', '__init__', '__init_subclass__', '__iter__', '__le__', '__lt__', '__module__', '__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.
Создаваемые и читаемые файлы могут быть бинарными или символьными. При открытии бинарного файла к указанным выше буквам в аргументе-цели надо добавить символ «b»:
>>> fp1=open(drkt+'\\zapis2.bin',mode='wb+')
4.4 Изучение закрытия файла
Файл был закрыт.
>>> fp.close()
>>> fp1.close()
4.5 Изучение функции write для записи данных в текст
Был создан список из 12 элементов и поочередно в файл записаны числа из списка в три строки.
>>> sps=list(range(1,13))
>>> sps
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
>>> 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()
Метод выполняет действия по записи данных в файл, но возвращает количество записанных символов.
Далее был создан список из трех списков и с помощью цикла for все элементы списка были вписаны в файл в одну строку.
>>> 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()
Далее с помощью цикла for три списка из общего списка были вписаны в файл поочередно в три строки. Запись цикла была сжата в одну строку, и проверено, что при написании той же инструкции в одну строку, содержимое файла не изменяется, относительно предыдущего метода с этими же инструкциями.
>>>gh=open('zapis5.txt','w')
>>>for r in sps3:
gh.write(r[0]+' '+str(r[1])+'\n')
12
12
13
>>>gh.close()
>>> gh=open('zapis6.txt','w')
>>> for r in sps3: gh.write(r[0]+' '+str(r[1])+'\n')
...
12
12
13
>>>gh.close()
4.6 Изучение одного из способов чтения данных из файла с помощью цикла for
С помощью open был открыт файл для чтения, и из его символов был сконструирован список, состоящий из символов. После символы в списке были преобразованы в числа, и список стал идентичен тому, который создавался ранее и записывался в файл.
>>> sps1=[]
>>> fp=open('zapis3.txt')
>>> for stroka in fp:
... stroka=stroka.rstrip('\n')
... stroka=stroka.replace('[','')
... stroka=stroka.replace(']','')
... sps1=sps1+stroka.split(',')
...
...
>>> fp.close()
>>> sps
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
>>> 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 (если не задавать аргументов, он удалит любые пробелы (пробел, табуляция, символы новой строки и т.п.) с конца строки.), а с помощью метода replace – скобки. Видно, что полученный список отличается от исходного sps типом данных, а также не убраны некоторые пробелы. Исправим это:
>>> sps2 = [int(i.strip()) for i in sps1]
>>> sps2
[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
Это list comprehension, который у каждого элемента sps1 убирает лишние пробелы с обеих сторон (в этом отличие rstrip от strip). Затем полученная строка конвертируется в число.
4.7 Изучение способа чтения данных из файла с помощью функции read
Был открыт текстовый файл и с помощью функции read из него сначала было прочитано и отображено 12 символов, а потом прочитаны остальные символы с помощью функции read без указания аргумента.
>>> fp=open('zapis3.txt')
>>> stroka1=fp.read(12)
>>> stroka2=fp.read()
>>> fp.close()
>>> stroka1
'[1, 2, 3, 4]'
>>> stroka2
'\n[5, 6, 7, 8]\n[9, 10, 11, 12]\n'
4.8 Изучение чтения данных из файла по строкам
Самостоятельно были изучены и применены функции: readline - которая читает одну строку, начиная с указателя текущей позиции, и функция readlines, которая по такому же принципу читает все строки и возвращает их в виде списка.
>>> fp=open('zapis3.txt')
>>> s1 = fp.readline()
>>> s2=fp.readline()
>>> s1
'[1, 2, 3, 4]\n'
>>> s2
'[5, 6, 7, 8]\n'
>>> fp.close()
>>> fp=open('zapis3.txt')
...
>>> s3 = fp.readlines()
>>> s3
['[1, 2, 3, 4]\n', '[5, 6, 7, 8]\n', '[9, 10, 11, 12]\n']
4.9 Изучение работы с бинарными файлами с помощью модуля pickle
С помощью модуля pickle созданное множество было вписано в бинарный файл, а потом данные прочитаны из этого файла.
>>>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()
>>>fp=open('zapis6.mnz','rb')
>>>mnoz2=pickle.load(fp) #load – метод чтения объекта из бинарного файла
>>>fp.close()
>>>mnoz2 #Результат не такой как при вводе множества mnoz1, так как множество не имеет повторений и порядка элементов, поэтому автоматически множество обьединило повторяющиеся слова.
{'pen', 'iPhone', 'book', 'table'}
>>>mnoz1 == mnoz2
True
Также в файл было записано два обьекта и прочитано поочередно с помощью load.
>>>fp=open('zapis7.2ob','wb')
>>>pickle.dump(mnoz1,fp)
>>>pickle.dump(sps3,fp)
>>>fp.close()
>>>fp=open('zapis7.2ob','rb')
>>>obj1=pickle.load(fp) #Первое обращение к load читает первый объект
>>>obj2=pickle.load(fp) #Второе – читает второй
>>>fp.close()
>>>obj1
{'pen', 'iPhone', 'book', 'table'}
>>>mnoz1
{'pen', 'book', 'iPhone', 'table'}
>>>obj2
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
>>>sps3
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
5 Перенаправление потоков ввода и вывода данных.
Был создан текстовый файл, куда с помощью модуля sys и методы stdout был перенаправлен поток вывода, и в нем был напечатан текст. Далее поток вывода был перенаправлен обратно и проведена проверка с помощью print.
>>>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()
Также был перенаправлен ввод на файл, и реализован цикл, в котором считывается текст из файла и печатается на экран.
>>>tmp_in = sys.stdin #Запоминаем текущий поток ввода
>>>fd = open("Stroka.txt", "r") #Открываем файл для ввода (чтения)
>>>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
6 Завершение работы в IDLE
Был завершен сеанс в среде IDLE