diff --git a/TEMA8/MM0.py b/TEMA8/MM0.py new file mode 100644 index 0000000..535feb8 --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM0.py @@ -0,0 +1,2 @@ +import MM2 +print('y=',MM2.vyhod) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/MM1.py b/TEMA8/MM1.py new file mode 100644 index 0000000..12ee91a --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM1.py @@ -0,0 +1,22 @@ +def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1): + #Модель реального двигателя + yp=kk1*xtt #усилитель + yti1=yp+yti1 #Интегратор + ytin1=(yti1+TT*ytin1)/(TT+1) + return [yti1,ytin1] + +def tahogen(xtt,kk2,yti2): + #Модель тахогенератора + yp=kk2*xtt #усилитель + yti2=yp+yti2 #интегратор + return yti2 + +def nechus(xtt,gran): +#зона нечувствит + if xtt(-gran): + ytt=0 + elif xtt>=gran: + ytt=xtt-gran + elif xtt<=(-gran): + ytt=xtt+gran + return ytt \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/MM2.py b/TEMA8/MM2.py new file mode 100644 index 0000000..8043838 --- /dev/null +++ b/TEMA8/MM2.py @@ -0,0 +1,23 @@ +znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') +k1=float(znach[0]) +T=float(znach[1]) +k2=float(znach[2]) +Xm=float(znach[3]) +A=float(znach[4]) +F=float(znach[5]) +N=int(znach[6]) + +import math +vhod=[] +for i in range(N): + vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) + +import MM1 as mod +yi1=0;yin1=0;yi2=0 +vyhod=[] +for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/Mod0.py b/TEMA8/Mod0.py index 6337fc3..cad964b 100644 --- a/TEMA8/Mod0.py +++ b/TEMA8/Mod0.py @@ -3,7 +3,8 @@ import Mod1 print('perm1=',Mod1.perm1) from Mod2 import alpha as al tt=al() +import Mod2 print('tt=',tt) from Mod2 import beta qq=beta(float(tt)) -print('qq=',qq) +print('qq=',qq) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/Mod2.py b/TEMA8/Mod2.py index 88c5b37..14edf5a 100644 --- a/TEMA8/Mod2.py +++ b/TEMA8/Mod2.py @@ -1,3 +1,4 @@ +import math def alpha(): print('****ALPHA****') t=input('Значение t=') @@ -5,7 +6,5 @@ def alpha(): def beta(q): print('****BETA****') - import math expi=q*math.pi - return math.exp(expi) - + return math.exp(expi) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/report.md b/TEMA8/report.md new file mode 100644 index 0000000..37c48e8 --- /dev/null +++ b/TEMA8/report.md @@ -0,0 +1,458 @@ +# Отчет по теме 8. Модули и структурирование программы + +***Цель работы: Изучение способов разработки программ, состоящих из нескольких частей – модулей, и обеспечения взаимодействия этих частей при выполнении программы.*** + +Терехов Фёдор Валерьевич, А-01-23 + + +## 1. Создание и использование модулей в среде Python. + +>*Модулем в среде Python называется любая часть программного кода на этом языке, записанная в отдельном файле. В языке Python модули также являются объектами класса module.* + +### 1.1. Запуск модуля на выполнение путем его импорта. + +Файл Mod1.py: +```python +perm1=input('Mod1:Введите значение = ') +print('Mod1:Значение perm1=',perm1) +``` + +Класс и атрибуты объекта Mod1: +```shell + +['__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1'] +``` + +```python +print('perm1=',Mod1.perm1) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Значение perm1= 3 +perm1= 3 +``` + +### 1.2. Атрибут sys.modules. + +>Импортированные модули заносятся в словарь – значение атрибута sys.modules. Их можно увидеть по инструкции. + +```python +print("До удаления модуля Mod1:",sorted(sys.modules.keys())) +sys.modules.pop('Mod1') +print("После удаления модуля Mod1:",sorted(sys.modules.keys())) +import Mod1 +print("После восстановления модуля Mod1:",sorted(sys.modules.keys())) +sys.modules.pop('Mod1') +print("После повторного удаления модуля Mod1:",sorted(sys.modules.keys())) +``` + +Ответ программы: +```shell +До удаления модуля Mod1: ['Mod1', 'Mod2', '__main__', '_abc', '_bootlocale', '_codecs', '_collections_abc', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_imp', '_io', '_locale', '_signal', '_sitebuiltins', '_stat', '_thread', '_warnings', '_weakref', 'abc', 'builtins', 'codecs', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp437', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'genericpath', 'io', 'marshal', 'math', 'os', 'os.path', 'posix', 'posixpath', 'site', 'stat', 'sys', 'time', 'zipimport'] +После удаления модуля Mod1: ['Mod2', '__main__', '_abc', '_bootlocale', '_codecs', '_collections_abc', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_imp', '_io', '_locale', '_signal', '_sitebuiltins', '_stat', '_thread', '_warnings', '_weakref', 'abc', 'builtins', 'codecs', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp437', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'genericpath', 'io', 'marshal', 'math', 'os', 'os.path', 'posix', 'posixpath', 'site', 'stat', 'sys', 'time', 'zipimport'] +Mod1:Введите значение = 3 +Mod1:Значение perm1= 3 +После восстановления модуля Mod1: ['Mod1', 'Mod2', '__main__', '_abc', '_bootlocale', '_codecs', '_collections_abc', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_imp', '_io', '_locale', '_signal', '_sitebuiltins', '_stat', '_thread', '_warnings', '_weakref', 'abc', 'builtins', 'codecs', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp437', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'genericpath', 'io', 'marshal', 'math', 'os', 'os.path', 'posix', 'posixpath', 'site', 'stat', 'sys', 'time', 'zipimport'] +После повторного удаления модуля Mod1: ['Mod2', '__main__', '_abc', '_bootlocale', '_codecs', '_collections_abc', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_imp', '_io', '_locale', '_signal', '_sitebuiltins', '_stat', '_thread', '_warnings', '_weakref', 'abc', 'builtins', 'codecs', 'encodings', 'encodings.aliases', 'encodings.cp437', 'encodings.latin_1', 'encodings.utf_8', 'genericpath', 'io', 'marshal', 'math', 'os', 'os.path', 'posix', 'posixpath', 'site', 'stat', 'sys', 'time', 'zipimport'] +``` + +### 1.3. Запуск модуля на выполнение с помощью функции exec(). + +>Запуск модуля на выполнение может быть произведен с использованием ранее изученной функции exec. При этом модуль не требуется импортировать. Функция exec действует так, как будто на месте обращения к ней в программу вставлен код из объекта-аргумента функции. +**Внимание: объект-модуль при этом не создается! Созданные при выполнении модуля объекты становятся объектами главной программы!** + +```python +import Mod1 +import os + +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +Mod1:Введите значение = 2 +Mod1:Значение perm1= 2 +Mod1:Введите значение = 3 +Mod1:Значение perm1= 3 +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +``` + +### 1.4. Использование инструкции from … import …. + +>В одном модуле может содержаться несколько программных единиц (например, функций или пользовательских объектов). Тогда можно осуществлять импорт модуля не целиком, а только часть содержащихся в нем объектов. + +```python +from Mod1 import perm1 +print('perm1=',perm1) +print(dir()) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +perm1= 1 +['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'perm1'] +``` + +* *Объект Mod1 не появился в памяти. При использовании from Mod1 import perm1 импортируется только функция perm1, но не сам модуль.* +* *Модуль выполнился полностью. При импорте любого объекта из модуля весь модуль выполняется один раз.* +* *Объект perm1 ссылается на функцию perm1 из модуля Mod1. После выполнения from Mod1 import perm1 мы можем напрямую вызывать perm1() без указания имени модуля.* + +```python +from Mod2 import beta +g=beta(2) +print(g) +print(dir()) +``` + +Ответ программы: +```shell +****BETA**** +535.4916555247646 +['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'beta', 'g', 'perm1'] +``` + +*Объект Mod2 не появился в памяти. При использовании from Mod2 import beta импортируется только функция beta, но не сам модуль.* + +```python +alpha() +``` + +```shell +Traceback (most recent call last): + File "/Users/fedorterekhov/Library/Mobile Documents/com~apple~CloudDocs/Учёба/3 курс/POAS_labs/python-labs/TEMA8/task1.4.py", line 9, in + alpha() +NameError: name 'alpha' is not defined +``` + +*Функция alpha не была импортированна из Mod2, код выдаёт ошибку.* + +```python +from Mod2 import alpha as al +print(dir()) +``` + +```shell +['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'al', 'beta', 'g', 'perm1'] +``` + +*Из Mod2 была импортирована функция alpha как al, поэтому в памяти есть объект с названием al, но он выполняет действия функции alpha.* + +```python +del al,beta +print("После первого удаления:", dir()) +from Mod2 import alpha as al, beta as bt +print("После добавления al и bt:", dir()) +del al,bt +print("После второго удаления:", dir()) +from Mod2 import * +tt=alpha() #На запрос введите значение 0.12 +uu=beta(float(tt)) +print(uu) +``` + +Ответ программы: +```shell +После первого удаления: ['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'g', 'perm1'] +После добавления al и bt: ['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'al', 'bt', 'g', 'perm1'] +После второго удаления: ['__annotations__', '__builtins__', '__cached__', '__doc__', '__file__', '__loader__', '__name__', '__package__', '__spec__', 'g', 'perm1'] +****ALPHA**** +Значение t=0.12 +****BETA**** +1.4578913609506803 +``` + +## 2. Создание многомодульных программ. + +### 2.1. Пример простой многомодульной программы. + +Mod0: +```python +#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) +``` + +```python +import Mod0 +print("Mod0.qq:", Mod0.qq) +print("Mod0.tt:", Mod0.tt) +print("Mod0.Mod1.perm1:", Mod0.Mod1.perm1) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +perm1= 1 +****ALPHA**** +Значение t=1 +tt= 1 +****BETA**** +qq= 23.140692632779267 +Mod0.qq: 23.140692632779267 +Mod0.tt: 1 +Mod0.Mod1.perm1: 1 +``` + +### 2.2. Многомодульная программа. + +Модуль MM1: +```python +def realdvig(xtt,kk1,TT,yti1,ytin1): + #Модель реального двигателя + yp=kk1*xtt #усилитель + yti1=yp+yti1 #Интегратор + ytin1=(yti1+TT*ytin1)/(TT+1) + return [yti1,ytin1] + +def tahogen(xtt,kk2,yti2): + #Модель тахогенератора + yp=kk2*xtt #усилитель + yti2=yp+yti2 #интегратор + return yti2 + +def nechus(xtt,gran): +#зона нечувствит + if xtt(-gran): + ytt=0 + elif xtt>=gran: + ytt=xtt-gran + elif xtt<=(-gran): + ytt=xtt+gran + return ytt +``` + +Модуль MM2: +```python +znach=input('k1,T,k2,Xm,A,F,N=').split(',') +k1=float(znach[0]) +T=float(znach[1]) +k2=float(znach[2]) +Xm=float(znach[3]) +A=float(znach[4]) +F=float(znach[5]) +N=int(znach[6]) + +import math +vhod=[] +for i in range(N): + vhod.append(A*math.sin((2*i*math.pi)/F)) + +import MM1 as mod +yi1=0;yin1=0;yi2=0 +vyhod=[] +for xt in vhod: + xt1=xt-yi2 #отрицательная обратная связь + [yi1,yin1]=mod.realdvig(xt1,k1,T,yi1,yin1) + yi2=mod.tahogen(yin1,k2,yi2) + yt=mod.nechus(yin1,Xm) + vyhod.append(yt) +``` + +Ответ программы: +```shell +k1,T,k2,Xm,A,F,N=2.0,5.0,0.5,0.3,1.0,20.0,15 +[0, 0, 0.06760452541690626, 0.4793408756948438, 0.931148162040943, 1.2274710293386355, 1.1233305479712674, 0.400902344081069, -0.42732659995249095, -2.4154244800859455, -4.520514725079971, -6.022685151402792, -6.061564289571653, -3.8945172200444302, 0.16254138526353118] +``` + +Модуль MM0: +```python +import MM2 +print('y=',MM2.vyhod) +``` + +Ответ программы: +```shell +k1,T,k2,Xm,A,F,N=2.0,5.0,0.5,0.3,1.0,20.0,15 +y= [0, 0, 0.06760452541690626, 0.4793408756948438, 0.931148162040943, 1.2274710293386355, 1.1233305479712674, 0.400902344081069, -0.42732659995249095, -2.4154244800859455, -4.520514725079971, -6.022685151402792, -6.061564289571653, -3.8945172200444302, 0.16254138526353118] +``` + +### 2.3. Области действия объектов в модулях. + +>В ранее созданных модулях вводятся и используются следующие объекты: +Mod1: perm1 +Mod2: функции alpha, beta; переменные t, expi +Mod0: переменные tt,qq +Проведите следующие эксперименты: +>- Попробуйте вставить в функции alpha обращение к функции beta и, наоборот, из beta – к alpha. +>- Попробуйте отобразить на экране в модуле Mod0 значения объектов t и expi. +>- Попробуйте в модуле Mod0 увеличить в 3 раза значение объекта perm1 и отобразить его после этого на экране. +>- Попробуйте в командной строке (в главном модуле) увеличить в 2 раза значения объектов perm1, tt, qq. +Обобщите результаты экспериментов и сделайте выводы об областях действия объектов. + +- *Попробуйте вставить в функции alpha обращение к функции beta и, наоборот, из beta – к alpha.* + +Mod2.py: +```python +import math +def alpha(): + print('****ALPHA****') + t=input('Значение t=') + result_beta = beta(float(t)) + return t + +def beta(q): + print('****BETA****') + expi=q*math.pi + alpha_result = alpha() + return math.exp(expi) +``` + +Программа запуска: +```python +from Mod2 import alpha, beta +alpha() +beta(2) +``` + +Ответ программы: +```shell +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=1 +****BETA**** +****ALPHA**** +Значение t=^Z +zsh: suspended /usr/bin/python3 +``` + +В конце завершил действие программы комбинацией *"contol+z"*. + +***Вывод: программа попадает в бесконечную рекурсию (зацикливание).*** + +- *Попробуйте отобразить на экране в модуле Mod0 значения объектов t и expi.* + +Mod0.py: +```python +#Модуль Mod0 +import Mod1 +print('perm1=',Mod1.perm1) +from Mod2 import alpha as al +tt=al() +import Mod2 +print(Mod2.t) #отображение t +print(Mod2.expi) #отображение expi +print('tt=',tt) +from Mod2 import beta +qq=beta(float(tt)) +print('qq=',qq) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +perm1= 1 +****ALPHA**** +Значение t=1 +Traceback (most recent call last): + File "/Users/fedorterekhov/Library/Mobile Documents/com~apple~CloudDocs/Учёба/3 курс/POAS_labs/python-labs/TEMA8/Mod0.py", line 7, in + print(Mod2.t) #отображение t +AttributeError: module 'Mod2' has no attribute 't' +``` + +***Вывод: программа завершается с ошибкой AttributeError, потому что пытается обратиться к локальным переменным функций как к атрибутам модуля.*** + +- *Попробуйте в модуле Mod0 увеличить в 3 раза значение объекта perm1 и отобразить его после этого на экране.* + +Mod0.py: +```python +#Модуль Mod0 +import Mod1 +print('perm1=',Mod1.perm1) +Memory=Mod1.perm1 +Mod1.perm1=Mod1.perm1*3 +print('Увеличенное perm1=',Mod1.perm1) +Mod1.perm1=Memory +Mod1.perm1=int(Mod1.perm1)*3 +print('Увеличенное perm1 как инт=',Mod1.perm1) +from Mod2 import alpha as al +tt=al() +import Mod2 +print('tt=',tt) +from Mod2 import beta +qq=beta(float(tt)) +print('qq=',qq) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +perm1= 1 +Увеличенное perm1= 111 +Увеличенное perm1 как инт= 3 +****ALPHA**** +Значение t=1 +tt= 1 +****BETA**** +qq= 23.140692632779267 +``` + +***Вывод: значение perm1 сохраняется как строка, а не как число. Чтобы увеличить его в 3 раза, необходимо преобразовать perm1 в число.*** + +- *Попробуйте в командной строке (в главном модуле) увеличить в 2 раза значения объектов perm1, tt, qq.* + +```python +import Mod0 + +from Mod1 import perm1 +from Mod0 import tt, qq +perm1 *= 2 +tt *= 2 +qq *= 2 +print(perm1, tt, qq) +``` + +Ответ программы: +```shell +Mod1:Введите значение = 1 +Mod1:Значение perm1= 1 +perm1= 1 +****ALPHA**** +Значение t=1 +tt= 1 +****BETA**** +qq= 23.140692632779267 +11 11 46.281385265558534 +``` + +***Вывод: perm1 и tt - строки, при их умножении на два строки удваиваются. qq - численная переменная, при умножении на два удваивается именно значение числа.*** + diff --git a/TEMA8/task1.3.py b/TEMA8/task1.3.py new file mode 100644 index 0000000..47722be --- /dev/null +++ b/TEMA8/task1.3.py @@ -0,0 +1,6 @@ +import Mod1 +import os + +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) +exec(open(os.getcwd() + '/TEMA8/Mod1.py').read()) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/task1.4.py b/TEMA8/task1.4.py new file mode 100644 index 0000000..a7a26af --- /dev/null +++ b/TEMA8/task1.4.py @@ -0,0 +1,22 @@ +from Mod1 import perm1 +print('perm1=',perm1) +print(dir()) + +from Mod2 import beta +g=beta(2) +print(g) +print(dir()) + +from Mod2 import alpha as al +print(dir()) + +del al,beta +print("После первого удаления:", dir()) +from Mod2 import alpha as al, beta as bt +print("После добавления al и bt:", dir()) +del al,bt +print("После второго удаления:", dir()) +from Mod2 import * +tt=alpha() #На запрос введите значение 0.12 +uu=beta(float(tt)) +print(uu) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/task2.1.py b/TEMA8/task2.1.py new file mode 100644 index 0000000..bb177f1 --- /dev/null +++ b/TEMA8/task2.1.py @@ -0,0 +1,4 @@ +import Mod0 +print("Mod0.qq:", Mod0.qq) +print("Mod0.tt:", Mod0.tt) +print("Mod0.Mod1.perm1:", Mod0.Mod1.perm1) \ No newline at end of file diff --git a/TEMA8/task2.3.py b/TEMA8/task2.3.py new file mode 100644 index 0000000..f6dfa65 --- /dev/null +++ b/TEMA8/task2.3.py @@ -0,0 +1,8 @@ +import Mod0 + +from Mod1 import perm1 +from Mod0 import tt, qq +perm1 *= 2 +tt *= 2 +qq *= 2 +print(perm1, tt, qq) \ No newline at end of file