Python ja CGI-ohjelmointi - Luento 3

• Luentotaltiointi
• Python
  • Muuttujat
  • Merkkijonot
  • Listat
  • Operaattorit
  • if
  • Toistorakenteet
  • Funktiot
  • Moduulit
• CGI-ohjelmointi Pythonilla
  • Virheilmoitukset ja asetukset
  • cgi-moduuli

Python on korkean tason ohjelmointikieli, jonka suunnittelussa on panostettu erityisesti kielen luettavuuteen. Monesta muusta kielestä poiketen Python käyttää koodin sisennyksiä koodilohkojen merkintään.

Common Gateway Interface (CGI) on yksinkertaisin rajapinta WWW-sovelluksien tekemiseen.

Python

Pythonin syntaksiin kannattaa tutustua esim. seuraavien tutoriaalien ja ohjeiden avulla:

• Python ohjelmointiopas (PDF)
• Programming python
• Dive Into Python
• Python tutorial (v2.4.3 eli sama versio mitä on käytettävissä users.jyu.fissä)
• Python-ohjelmointikielen ominaisuuksia
• Python FAQ

Seuraavassa on käyty läpi tärkeimpiä Pythonin piirteitä. Lähteenä on käytetty pääasiassa Jussi Kasurisen Python ohjelmointiopasta ja Python tutoriaalia.

• Pythonia voi kokeilla jalava.cc.jyu.fi:ssä komentoriviltä kirjoittamalla: python

  Pythonin objektien ominaisuuksia ja avustusta voi lukea kirjoittamalla help ja help(objekti)

• #-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
  • Suositus on sisentää neljä merkkiä kerrallaan

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'print 'kukku' + 'luuruu'
  

  tai voi käyttää +-operaattoria
• 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] i‘th 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

Listojen metodeja

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

CGI-ohjelmointi Pythonilla

CGI eli Common Gateway Interface on yksinkertaisin rajapinta WWW-sovelluksien tekemiseen

XHTML-dokumentti Python-kielellä ja CGI-rajapinnan kautta tuotettuna:

#!/usr/bin/python
# -*- coding: iso-8859-1 -*-

print """Content-type: text/html

<?xml version="1.0" encoding="ISO-8859-1"?>
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Strict//EN"
  "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-strict.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="fi">
<head>
  <title>Hello!</title>
</head>
<body>
  <h1>Tulostetaan Pythonilla:</h1>
  <p>
"""
print "Hello World!"
print """
  </p>
</body>
</html>
"""

• #!/usr/bin/python kertoo mistä www-palvelimen pitää etsiä käytettävää komentotulkkia eli tässä tapauksessa pythonia
• # -*- coding: iso-8859-1 -*- varmistaa, että lähdekoodi käsitellään ISO-8859-1-merkistönä eikä vahingossakaan esim. UTF-8-muotoisena
• print """Content-type: text/html Tulostetaan useampia rivi tekstiä jolloin pythonissa käytetään """-merkintää osoittamaan tulostuksen alku. Ensimmäiselle riville pitää tulostaa www-selaimen tarvitsema tieto dokumentin mediatyypistä HTTP-otsakkeena (text/html). Muitakin HTTP-protokollan otsakkeita voitaisiin tulostaa tässä vaiheessa. Varsinainen XHTML-dokumentti alkaa ensimmäisen tyhjän rivin jälkeen.
• """ Monen rivin tuloste loppuu
• print "Hello World!" Tavallinen yhden rivin tulostus

Virheilmoitukset ja asetukset

Pythonilla tehtyjen CGI-ohjelmien debuggaamista helpottaa cgitb-moduulin käyttöönotto:

import cgitb
cgitb.enable()

cgitb aiheuttaa virheraporttien näyttämisen www-selaimessa tai niiden tallentamisen tekstitiedostoon.

CGI-ympäristömuuttujat:

import os

print "Content-type: text/plain\r\n\r\n";
for param in os.environ.keys():
  print "%20s: %s\n" % (param,os.environ[param])

cgi-moduuli

item = form.getvalue("item")
if isinstance(item, list):
else:
import cgi
form = cgi.FieldStorage()
user = form.getfirst("user", "").upper()    # Ei hajoa vaikka tulisi useampi arvo
for item in form.getlist("item"):
    do_something(item)

HTML:n vaatimien erikoismerkkien koodaukseen voi käyttää cgi.escape(s[, quote])-metodia.