Python
Python on korkean tason ohjelmointikieli, jonka suunnittelussa on panostettu erityisesti kielen luettavuuteen. Monesta muusta kielestä poiketen Python käyttää koodin sisennyksiä koodilohkojen merkintään.
Python
Pythonin syntaksiin kannattaa tutustua esim. seuraavien tutoriaalien ja ohjeiden avulla:
- Python tutorial (v2.7 eli sama versio mitä on käytettävissä users.jyu.fi-koneessa, halava/jalava-koneissa on vielä hieman vanhempi v2.6)
- Python ohjelmointiopas (PDF)
- Programming python
- Python 2.7 documentation Sama versio mitä on users.jyu.fi:ssä
- Python FAQ
- PEP 0008 - Style Guide for Python Code
Seuraavassa on käyty läpi tärkeimpiä Pythonin piirteitä. Lähteenä on käytetty pääasiassa Jussi Kasurisen Python ohjelmointiopasta ja Python tutoriaali.
- Pythonia voi kokeilla halava.cc.jyu.fi:ssä komentoriviltä kirjoittamalla: python
Pythonin objektien ominaisuuksia ja avustusta voi lukea kirjoittamalla help ja help(objekti)
Python 2.6.6 (r266:84292, May 22 2015, 08:34:51) [GCC 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-15)] on linux2 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> print "hello world!" hello world! >>> quit()
- Suoritettavan python-ohjelman voi tehdä, kun määrää kooditiedoston shebang-rivin viittaamaan python-tulkkiin
ja asettaa tiedostolle suoritusoikeudet.
Ohjelmakoodi:
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- print "Hello world!"
suorittaminen komentoriviltä:[tjlahton@halava ~/python]$ chmod a+rx malli.py [tjlahton@halava ~/python]$ ./malli.py Hello world!
- #-merkillä aloitetaan kommentit
- isot ja pienet kirjaimet merkityksellisiä
- Jos kirjoitat useamman komennon samalle riville niin ne erotetaan toisistaan puolipisteellä (;). Jos komennot ovat omilla rivillään ei mitään erotinmerkkiä tarvita. Suositeltavaa on kirjoittaa koodia tavalla jossa puolipisteitä ei tarvita.
- Välilyönnit (sisennys) rivin alussa on Pythonissa merkitsevä. Loogisesti samaan ryhmään kuuluvat koodirivit
pitää sisentää samalle tasolle.
- Älä sisennä tabulaattorimerkillä vaan vain välilyönneillä
Tarkista editorisi asetuksista, että tabulaattori korvataan esim. neljällä välilyönnillä
- Suositus on sisentää neljä merkkiä kerrallaan
- Älä sisennä tabulaattorimerkillä vaan vain välilyönneillä
- Käytä UNIX-tyyppisiä rivinvaihtoja eikä DOS-tyyppisiä.
Muuttujat
- Muuttujia ei tarvitse erikseen esitellä
- Muuttujille ei tarvitse määrittää tyyppiä vaan tyyppi määräytyy automaattisesti
- Muuttujien tyyppiä joutuu kuitenkin joskus muuntamaan seuraavilla funktioilla.
- int(x [,base]) converts x to an integer
- float(x) converts x to a floating-point number
- str(x) converts x to a string representation
Merkkijonot
Pythonissa merkkijonoja voidaan esittää seuraavilla tavoilla:
- Käyttäen sitaattimerkiä (')
- Käyttäen lainausmerkkiä (")
- Käyttäen kolmea sitaatti- tai lainausmerkkiä (''', """) voit kirjoittaa useamman rivin pituisia merkkijonoja
- Merkkijonojen sisällä olevat erikoismerkit (',", \) merkitään \-merkin avulla esim. \' tai \" tai \\
- Merkkijonojen yhdistäminen tapahtuu kirjoittamalla merkkijonot peräkkäin esim.
print 'kukku' 'luuruu'
tai voi käyttää +-operaattoriaprint 'kukku' + 'luuruu'
- Merkkijonoja voidaan palastella seuraavasti:
word = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz" print word[4] #tulostaa e print word[0:2] #tulostaa ab print word[3:5] #tulostaa de print word[:5] #tulostaa abcde print word[3:] #tulosta defghijklmnopqrstuvwxyz
Indeksit voivat olla myös negatiivisia jolloin ne lasketaan oikealta.
- Merkkijonoja ei voi muuttaa
word[4] = "q" # aiheuttaa virheen
- Merkkijonofunktioita
- str.find(sub[, start[, end]])
- str.isalnum()
- str.isalpha()
- str.isdigit()
- str.join(iterable)
- str.lower()
- str.lstrip([chars])
- str.replace(old, new[, count])
- str.rfind(sub[, start[, end]])
- str.rstrip([chars])
- str.split([sep[, maxsplit]])
- str.splitlines([keepends])
- str.strip([chars])
- str.upper()
Listat
Listojen palastelu tapahtuu samaan tapaan kuin merkkijonoilla.
Listoja voi muuttaa päinvastoin kuin merkkijonoja
a = [1, 2, 3, 'foo', 'bar'] a[0] = 3 # [3, 2, 3, 'foo', 'bar'] a[1] = a[2] * 3 #[3, 9, 3, 'foo', 'bar'] a[2:1] = ['kukku','luuruu'] # [3, 9, 3, 'kukku', 'luuruu', 'foo', 'bar']
Yhteisiä funktioita merkkijonoille ja listoille:
- x in s True if an item of s is equal to x, else False (1)
- x not in s False if an item of s is equal to x, else True (1)
- s + t the concatenation of s and t (6)
- s[i] ith item of s, origin 0 (3)
- s[i:j] slice of s from i to j (3)(4)
- s[i:j:k] slice of s from i to j with step k (3)(5)
- len(s) length of s
- min(s) smallest item of s
- max(s) largest item of s
Operaattorit
Seuraavassa on listattu Pythonin tärkeimmät operaattorit:
- = sijoitus
- + yhteenlasku
- - vähennyslasku
- * tulo
- ** potenssi
- / jako
- // tasajako eli kertoo kuinka monesti y menee x:ään
- % jakojäännös
- <
- >
- <=
- >=
- ==
- !=
- not boolean NOT
- and boolean AND
- or boolean OR
if
a = 3 if a> 0: print "a on suurempi kuin 0" elif a < 0: print "a on pienempi kuin 0" else: print "a on 0"
Toistorakenteet
laskuri = 12 while laskuri> 0: laskuri = laskuri - 1 a = [1,2,3,'foo','bar'] for x in a: print x for x in a[:]: #tekee kopion a:sta. tarpeellinen jos aikoo muuttaa listaa print x for i in range(1, 5): #range-funktio luo listan halutulta numeroväliltä print i
for käy järjestyksessä läpi rakenteen kaikki alkiot. vrt. Perlin foreach.
Läpikäytävää rakennetta ei pidä muuttaa läpikäynnin aikana. Jos muutoksia pitää tehdä niin on syytä käydä läpi rakenteen kopiota.
Funktiot
def summa(a, b): # laskee lukujen summan summa = a + b return summa
Funktioiden parametrit ovat referenssejä joten niiden arvojen muuttaminen vaikuttaa suoraan kutsuvaan ohjelmaan.
Moduulit
Pythonissa voi jakaa ohjelmansa moduuleihin tai käyttää valmiita moduuleja
import cgi
Oman moduulin voi luoda kirjoittamalla python-funktioita tiedostoon, jonka nimi päättyy .py
Poikkeukset
Pythonissa lähes kaikki virheet aiheuttavat poikkeuksen. Poikkeukset käsitellään seuraavasti:
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- try: if int("a"): print "onpas kummaa. a oli kokonaisluku" #nappaa kiinni kaikki mahdolliset virheet except: print "ei ollunna integer" # edellä oleva ei ole hyvä debuggaamisen kannalta koska nappaa kiinni # myös kirjoitusvirheet funktioiden nimissä ja python-tulkin oma # virheilmoitus jää näyttämättä try: if Int("a"): # tulee virhe koska Int ei ole olemassa print "onpas kummaa. a oli kokonaisluku" #nappaa kiinni kaikki mahdolliset virheet except: print "ei ollunna integer" # parempi napata kiinni vain se olennainen virhe try: if int("a"): print "onpas kummaa. a oli kokonaisluku" except ValueError: print "ei ollunna integer" # nyt pitäisi toimia tulkin oma virheilmoitus try: if Int("a"): print "onpas kummaa. a oli kokonaisluku" except ValueError: print "ei ollunna integer"
kts. Idioms and Anti-Idioms in Python
Sanakirja (dict)
Pythonissa on myös erittäin kätevä tietotyyppi dict eli sanakirja jota muissa ohjelmointikielissä kutsutaan mm. assosiatiiviseksi taulukoksi. dict-tietotyyppi on siis järjestämätön taulukko jossa alkioihin viitataan uniikeilla avaimilla.
>>> testi = dict([[1,2], [2,2], ['kolme',3], ['neljä',4]]) >>> testi {'nelj\xe4': 4, 1: 2, 2: 2, 'kolme': 3} >>> for x in testi.keys(): print x ... neljä 1 2 kolme >>> for x in testi.keys(): print testi[x] ... 4 2 2 3 >>> testi['kolme'] 3 >>> testi[2] 2 >>> testi[1] 2
Monikot (tuple)
Monikko eli tuple on listaa vastaava tietorakenne, jonka sisältöä ei voi muuttaa.
a = (1,2,3,"testi") print a a=[0] # ei onnistu
Joukko (set)
Pythonin erikoisempiin tietotyyppeihin kuuluu set eli joukko. Joukko ei voi sisältää duplikaatteja ja siihen voi soveltaa joukko-opin operaatioita kuten yhdiste, leikkaus, erotus jne.
>>> lista = ['tommi', 'antti', 'ville', 'tommi'] >>> joukko = set(lista) >>> joukko set(['ville', 'antti', 'tommi']) >>> 'tommi' in joukko True >>> 'kalle' in joukko False >>> joukko2 = set(['joonas','antti','kalle']) >>> joukko2 set(['joonas', 'kalle', 'antti']) >>> joukko - joukko2 #henkilöt joukosta jotka eivät ole joukko2:ssa set(['ville', 'tommi']) >>> joukko & joukko2 #henkilöt jotka ovat molemmissa joukoissa set(['antti']) >>> joukko ^ joukko2 #henkilöt jotka ovat jommassa kummassa joukossa mutta eivät molemmissa set(['joonas', 'kalle', 'tommi', 'ville']) >>> joukko | joukko2 #henkilöt jotka ovat jommassa kummassa joukossa set(['ville', 'joonas', 'kalle', 'antti', 'tommi'])
Luokat
Luokat toimivat kuten muissakin kielissä. Muutama erikoisuus on syytä huomioida. Lue Class tutorial
#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- #suoraan luokan alla esitellyt muuttujat ovat luokkakohtaisia muuttujia. Tämän huomaa #jos käyttää tietotyyppejä, jotka sallivat sisältönsä muuttamisen class Ihminen: nimi = "Kalle" tiedot = [] def __init__(self, sukupuoli="Nainen"): self.data = [sukupuoli] def tulosta(self): # on käytettävä self print self.nimi print self.tiedot print self.data mies = Ihminen("Mies") nainen = Ihminen() mies.nimi = "Tommi" mies.tiedot.append("180 cm") mies.tiedot.append("75 kg") print mies.nimi nainen.nimi = "Hellu" print nainen.nimi print mies.nimi # molemmilla on samat tiedot! print mies.tiedot print nainen.tiedot nainen.tiedot.append("170 cm") nainen.tiedot.append("75 kg") print mies.tiedot print nainen.tiedot # data on kummallakin oma, koska se on esitelty konstruktorissa print mies.data print nainen.data mies.data.append("30 v") nainen.data.append("35 v") print mies.data print nainen.data # voidaan myös lennosta keksiä uusia ominaisuuksia vrt. Javascript # nämä ovat instanssikohtaisia mies.osoite = "Taitoniekantie 9 B 701" nainen.osoite = "Emännäntie 13" print mies.osoite print nainen.osoite # metodia kutsuttaessa ensimmäisenä olevaa self-parametriä ei käytetä. Python hoitaa tämän automaattisesti mies.tulosta() nainen.tulosta()
Käyttäjien kommentit