# Отчет по Теме 6

Зеленкина Ксения, А-02-23

## 1. Начало работы.
Запустила интерактивную оболочку IDLE и открыла окно текстового редактора, куда буду фиксировать мои дальнейшие действия.

## 2. Вывод данных на экран дисплея.
#### 2.1. Вывод в командной строке.
Cодержимое любого объекта можно увидеть простым упоминанием его в командной строке (как это много раз делалось раньше), например:
```py
>> stroka='Автоматизированная система управления'
>> stroka
```
_Вывод:_
```py
'Автоматизированная система управления'
```
Этот способ называется __«эхо-выводом»__.


#### 2.2. Вывод с использованием функции  __print__.
Пример вывода:
```py
>> fff=234.5;gg='Значение температуры = '
>> print(gg, fff)
```

_Вывод:_
```py
Значение температуры =  234.5
```
По умолчанию выводимые объекты разделяются одним пробелом. Если нужен другой разделитель его можно указать в отдельном аргументе _sep_, например:

```py
print(gg, fff, sep='/')
```
 _Вывод:_
```py
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, например:

```py
print(gg, fff,sep='/',end='***'); print('____')
```

 _Вывод:_
```py
Значение температуры = /234.5***____
```
После end= надо указать какими символами должна закончиться выводимая строка или указать пустую строку. Наоборот, если в какой-то момент требуется просто перейти на новую строку, можно использовать такое обращение к функции:

```py
print()
```

Оператор вывода может располагаться на нескольких строках с использованием тройных кавычек:
```py
print(""" Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк""")
```
_Вывод:_
```py
 Здесь может выводиться
большой текст,
занимающий несколько строк
```
Или

```py
print("Здесь может выводиться",
      "большой текст,",
      "занимающий несколько строк")
```

_Вывод:_
```py
Здесь может выводиться большой текст, занимающий несколько строк
```

#### 2.3. Вывод с использованием метода __write__  объекта __sys.stdout__.
Объект stdout представляет собой поток стандартного вывода – объект, в который программы выводят символьное представление данных. Обычно это – экран дисплея. Объект находится в модуле sys, который надо импортировать. Например:
```py
import sys
sys.stdout.write('Функция write')
```
_Вывод:_
```py
Функция write
```

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”:

```py
sys.stdout.write('Функция write\n')
```
_Вывод:_
```py
Функция write

```

## 3. Ввод данных с клавиатуры.
Для ввода используйте уже знакомую функцию _input__. Например:

```py
psw=input('Введите пароль:')
```

_Вывод:_
```py
Введите пароль:12345

```
Посмотрим тип данной переменной:
```py
print(type(psw))
```

_Вывод:_
```py
<class 'str'>
```

_Пример 1._ Ввод с контролем значения. Пусть вводится число, которое должно находиться в интервале значений от 17.5 до 23.8.
```py
while True:
	znach=float(input('Задайте коэф.усиления = '))
	if znach<17.5 or znach>23.8:
		print('Ошибка!')
	else:
		break
```

_Вывод:_
```py
Задайте коэф.усиления = 15.4
Ошибка!
Задайте коэф.усиления = 21.6
```

_Пример 2_. Ввод и обработка выражения, подлежащего расчету.
```py
import math
print(eval(input('введите выражение для расчета = ')))
```

_Вывод:_
```py
введите выражение для расчета = math.log10(23/(1+math.exp(-3.24)))
1.34504378689765
```

## 4. Ввод-вывод при работе с файлами.
#### 4.1. Функции для работы с путем к файлу.

Как и в других системах, в среде __Python__ в любой момент времени подразумевается некоторый рабочий каталог. Какой рабочий каталог установлен в текущий момент времени? Это  можно узнать с помощью функцииos.getcwd (cwd = current working directory):
```py
import os
os.getcwd()
```

_Вывод:_
'C:\\Users\\user\\OneDrive\\Documents\\ZelenkinaKs\\python-labs\\TEMA6'
```

Сохраним этот путь в переменной с именем, совпадающим с моей фамилией в латинской транскрипции. Отобразите её значение с помощью функции __print__.

```py
import os
ZelenkinaKs = os.getcwd()
print(ZelenkinaKs)
```

_Вывод:_
```py
'C:\\Users\\user\\OneDrive\\Documents\\ZelenkinaKs\\python-labs\\TEMA6'
```

Изменить расположение рабочего каталога можно обращением к уже многократно применявшейся функции __os.chdir__, аргументом которой будет символьная строка с указанием пути к каталогу, назначаемому в качестве рабочего, например:

```py
os.chdir('C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA5')
print(os.getcwd())
```
_Вывод:_
```py
'C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA5'
```

Самостоятельно изучим и попробуем использовать следующие функции из модуля __os__: _mkdir, rmdir, listdir и функцию isdir из вложенного в os модуля os.path_.
```py
import os
from os.path import isdir
# Создание папки
os.mkdir("test_folder")
# Проверка существования папки
print(isdir("test_folder"))
# Просмотр содержимого текущей директории
print(os.listdir())
# Просмотр содержимого конкретной папки
print(os.listdir("test_folder"))
# Удаление папки (должна быть пустой)
os.rmdir("test_folder")
# Проверка после удаления
print(isdir("test_folder"))
```
_Вывод:_
```py
True
['.gitkeep', 'protocol6.py', 'test_folder']
[]
False
```

Изучили и выяснили, что:
__mkdir()__ - создает одну папку
__rmdir()__ - удаляет только пустые папки
__listdir()__ - возвращает список содержимого
__isdir()__ - проверяет, является ли путь папкой

Пусть в рабочем каталоге находится файл Отчет6.md. С помощью функции __os.path.abspath__ получим символьную строку, содержащую имя файла вместе с полным  путем доступа к нему:

```py
fil=os.path.abspath("Отчет6.md")
print(fil)
```
_Вывод:_
```py
C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA6\Отчет6.md
```
Выделим путь доступа к файлу из строки, содержащей и этот путь, и имя файла  с помощью функции __os.path.dirname__:
```py
drkt=os.path.dirname(fil)
print(drkt))
```
_Вывод:_
```py
C:\Users\user\OneDrive\Documents\ZelenkinaKs\python-labs\TEMA6
```
Наоборот, выделим имя файла из этой строки с отбрасыванием пути с помощью функции __os.path.basename__. 
```py
nameFile = os.path.basename(fil)
print(nameFile)
```
_Вывод:_
```py
Отчет6.md
```

Самостоятельно изучим функцию __os.path.split__:
```py
SplitFile = os.path.split(fil)
print(SplitFile)
```
_Вывод:_
```py
('C:\\Users\\user\\OneDrive\\Documents\\ZelenkinaKs\\python-labs\\TEMA6', 'Отчет6.md')
```
__os.path.split(path)__ - возвращает кортеж (путь, имя_файла)

С помощью функции __os.path.exists__ можно проверить существует ли путь, заданный в символьной строке – аргументе функции.
```py
print(os.path.exists("\\python-labs\\TEMA6"))
print(os.path.exists("C:\\Users\\user\\"))
print(os.path.exists("Отчет6.md"))
print(os.path.exists("."))
```
_Вывод:_
```py
False
True
True
True
```
__os.path.exists()__ - проверяет существование пути.

Проверим наличие файла с известным расположением с помощью функции __os.path.isfile__, аргументом которой должна быть символьная строка с путем и именем интересующего файла.
```py
exists = os.path.isfile("C:\\Users\\user\\OneDrive\\Documents\\ZelenkinaKs\\python-labs\\TEMA6\\Отчет6.md")
print(exists)
```
_Вывод:_
```py
True
```

#### 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__.
При открытии файла необходимо указать имя файлы (с путем, если он не в рабочем каталоге) и цель работы с ним. Для открытия используется функция __open__. 
Открываем файл zapis1.txt для записи разными способами:
```py
fp=open(file=drkt+'\\zapis1.txt',mode='w')
print(type(fp))
```
_Вывод:_
```py
<class '_io.TextIOWrapper'>
```

Более короткая запись (без имен аргументов):
```py
fp = open(drkt + '\\zapis1.txt', 'w')
```

Если файл в рабочем каталоге - путь можно опустить:
Более короткая запись (без имен аргументов):
```py
fp = open('zapis1.txt', 'w')
```

Разные режимы открытия файла:
	__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.

Бинарные файлы:
fp_bin = open('data.bin', 'wb+') 

Символьные файлы (по умолчанию):
fp_text = open('data.txt', 'wt')

#### 4.4. Закрытие файла.

Сразу после завершения работы с файлом его следует закрыть для обеспечения сохранности его содержимого. Это делается с помощью метода __close__, применяемого к объекту – файловой переменной. Например:
```py
fp.close()
```

#### 4.5 Запись информации в файл с помощью метода __write__.
Метод __write__ относится к объекту – файловой переменной.
_Рассмотрим его применение  на следующем примере:_ создадим список с элементами-числами от 1 до 12 и запишите их в файл по 4 числа на строке:
```py
sps=list(range(1,13))
fp2=open('zapis3.txt','w')
fp2.write(str(sps[:4])+'\n')
fp2.write(str(sps[4:8])+'\n')
fp2.write(str(sps[8:])+'\n')
fp2.close()
```
В файле появилась следующая запись:
```py
[1, 2, 3, 4]
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 11, 12]
```

Ещё один пример. Создадим список с элементами-списками:
```py
sps3=[['Иванов И.',1],['Петров П.',2],['Сидоров С.',3]]
```
Пусть его элементы требуется построчно записать в файл zapis4.txt.
Первая попытка:
```py
fp3=open('zapis4.txt','w')
for i in range(len(sps3)):
	stroka4=sps3[i][0]+' '+str(sps3[i][1])
	fp3.write(stroka4)
fp3.close()
```
В файле появилась следующая запись:
<img src = "./photo1.png" width="500" height="300" align="center">

Тогда попробуйте  сделать так:
```py
gh = open('zapis5.txt', 'w')
for r in sps3: gh.write(r[0]+' '+str(r[1])+'\n')
gh.close()
```

_Вывод:_

<img src = "./photo2.png" width="500" height="300" align="center">

#### 4.6. Первый способ чтения информации из текстового файла.
Прочитаем информацию из ранее созданного файла zapis3.txt.
```py
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()
print(sps1)
```
_Вывод:_
```py
['1', ' 2', ' 3', ' 4', '5', ' 6', ' 7', ' 8', '9', ' 10', ' 11', ' 12']
```
Обратим внимание, что в функции открытия файла использован только один аргумент, остальные – со значениями «по умолчанию».
Здесь, перед занесением строки в список с помощью метода __rstrip__, из неё удаляется символ конца строки, а с помощью метода __replace__ – скобки.

Список sps1 отличается от записи в файле тем, что:
sps1 - это список строк, а содержимое zapis3.txt - это вывод нескольких списков целых чисел. Такде в sps1 каждый элемент это _строка_, а в содержимом zapis3.txt - это целые числа.
 Подумаем, как сделать так, чтобы список, полученный при чтении из файла, совпал с исходным:
```py
sps1 = []
fp = open('zapis3.txt')
for stroka in fp:
    stroka = stroka.rstrip('\n')
    stroka = stroka.replace('[','')
    stroka = stroka.replace(']','')
    chisla_str = stroka.split(',')
    chisla = [int(x) for x in chisla_str if x]
    sps1.append(chisla)
fp.close()
for podspisok in sps1:
    print(f"[{', '.join(map(str, podspisok))}]")
```
_Вывод:_
```py
[1, 2, 3, 4]
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 11, 12]
```

#### 4.7. Чтение информации из файла с помощью метода __read__.
Метод __read()__ читает данные из файла (текстового или бинарного) и возвращает строку или байтовую последовательность. Можно указать, сколько символов/байт прочитать; если не указать - прочитает всё до конца файла. Например:
```py
fp=open('zapis3.txt')
stroka1=fp.read(12)
stroka2=fp.read()
fp.close()
print(stroka1)
print(stroka2)
```
_Вывод:_
```py
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 11, 12]
```

#### 4.8. Чтение информации с помощью методов __readline__ и __readlines__.
__readline()__ читает одну строку из файла, начиная с текущей позиции. 
__readlines()__ читает все строки, возвращая их в виде списка.
```py
fp=open('zapis3.txt')
stroka3=fp.readline(5)
stroka4=fp.readlines()
print(stroka3)
print(stroka4)
```
_Вывод:_
```py
[1, 2
[', 3, 4]\n', '[5, 6, 7, 8]\n', '[9, 10, 11, 12]\n']
```

#### 4.9. Ввод-вывод объектов с использованием функций из модуля __pickle__.
В модуле __pickle__ содержатся функции для работы с бинарными файлами, в которые могут последовательно записываться или считываться целиком один или несколько объектов из оперативной памяти. Рассмотрите этот способ работы с файлами на следующем примере:
```py
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()
```
_Вывод:_
<img src = "./photo3.png" width="500" height="300" align="center">

Теперь прочитаем данные из файла в объект __mnoz2__:
```py
fp=open('zapis6.mnz','rb')
mnoz2=pickle.load(fp)  #load – метод чтения объекта из бинарного файла
fp.close()
print(mnoz2)
```
_Вывод:_
```py
{'book', 'pen', 'iPhone', 'table'}
```
Данные переменные имеют тип данных set, что является неупорядоченной коллекцией.
__mnoz1__ и __mnoz2__ — это одно и то же множество, просто при его выводе на экран элементы могут быть показаны в разном порядке.

А теперь с использованием тех же функций запишим 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.
```py
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()
print(obj1)
print(mnoz1)
print(obj2)
print(sps3)
```
_Вывод:_
```py
{'book', 'table', 'iPhone', 'pen'}
{'book', 'table', 'iPhone', 'pen'}
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
[['Иванов И.', 1], ['Петров П.', 2], ['Сидоров С.', 3]]
```
obj1 совпадает с mnoz1, а obj2 c sps3.

#### 5.Перенаправление потоков ввода и вывода данных.
```py
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
fc.close()
```
_Вывод:_
```py
запись строки на экран
```
В результате создан файл Stroka.txt в текущем каталоге с содержанием
__'запись строки в файл'__
Точно также можно перенаправить поток ввода – sys.stdin – вместо клавиатуры – из файла.
```py
import sys
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
print(sys.stdin)
while True:
    try:
        line = input () #Считываем из файла строку
        print(line)  # Отображаем считанное
    except EOFError:
        break
fd.close()
sys.stdin=tmp_in #Не забыть вернуть стандартное назначение для потока ввода
```
_Вывод:_
```py
<_io.TextIOWrapper name='Stroka.txt' mode='r' encoding='cp1251'>
запись строки в файл
```
## Завершение работы.