7.1.1.Μορφοποιημένα String Literals¶

ΤαFormatted string literals (ονομάζονται επίσης f-strings για συντομία) σας επιτρέπουν να συμπεριλάβετε την τιμή των εκφράσεων Python μέσα σε μια συμβολοσειρά, θέτοντας πρόθεμα στη συμβολοσειρά μεf ήF και γράφοντας εκφράσεις ως{expression}.

Ένας προαιρετικός αναθέτης (specifier) μορφής μπορεί να ακολουθεί την έκφραση. Αυτό επιτρέπει μεγαλύτερο έλεγχο στον τρόπο μορφοποίησης της τιμής. Το παρακάτω παράδειγμα στρογγυλοποιεί το pi σε τρία ψηφία μετά το δεκαδικό:

>>>importmath>>>print(f'The value of pi is approximately{math.pi:.3f}.')The value of pi is approximately 3.142.

Η μετάδοση ενός ακέραιου αριθμού μετά το':' θα έχει ως αποτέλεσμα αυτό το πεδίο να έχει πλάτος ελάχιστου αριθμού χαρακτήρων. Αυτό είναι χρήσιμο για την ευθυγράμμιση στηλών.

>>>table={'Sjoerd':4127,'Jack':4098,'Dcab':7678}>>>forname,phoneintable.items():...print(f'{name:10} ==>{phone:10d}')...Sjoerd     ==>       4127Jack       ==>       4098Dcab       ==>       7678

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν άλλοι τροποποιητές για την μετατροπή της τιμής πριν τη μορφοποίηση της. Το'!a' ισχύει γιαascii(), το'!s' ισχύει γιαstr(), και το'!r' ισχύει γιαrepr():

>>>animals='eels'>>>print(f'My hovercraft is full of{animals}.')My hovercraft is full of eels.>>>print(f'My hovercraft is full of{animals!r}.')My hovercraft is full of 'eels'.

Ο αναθέτης (specifier)= μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επεκτείνει μια έκφραση στο κείμενο της έκφρασης, ένα σύμβολο ίσο, και μετά την αναπαράσταση της αξιολογούμενης έκφρασης:

>>>bugs='roaches'>>>count=13>>>area='living room'>>>print(f'Debugging{bugs=}{count=}{area=}')Debugging bugs='roaches' count=13 area='living room'

Δείτε τοself-documenting expressions για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον αναθέτη (specifier)=. Για αναφορά σε αυτές τις προδιαγραφές μορφής, ανατρέξτε στον οδηγό αναφοράς για τοFormat Specification Mini-Language.

7.1.2.Η μέθοδος String format()¶

Η βασική χρήση της μεθόδουstr.format() μοιάζει με αυτό:

>>>print('We are the{} who say "{}!"'.format('knights','Ni'))We are the knights who say "Ni!"

Οι αγκύλες και οι χαρακτήρες μέσα σε αυτές (που ονομάζονται πεδία μορφής) αντικαθίστανται με τα αντικείμενα που μεταβιβάζονται στη μέθοδοstr.format(). Ένας αριθμός στις αγκύλες μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναφέρεται στη θέση του αντικειμένου που μεταβιβάζεται στη μέθοδοstr.format().

>>>print('{0} and{1}'.format('spam','eggs'))spam and eggs>>>print('{1} and{0}'.format('spam','eggs'))eggs and spam

Εάν χρησιμοποιούνται keyword ορίσματα στη μέθοδοstr.format(), οι τιμές τους αναφέρονται χρησιμοποιώντας το όνομα του ορίσματος.

>>>print('This{food} is{adjective}.'.format(...food='spam',adjective='absolutely horrible'))This spam is absolutely horrible.

Τα ορίσματα θέσης και λέξης-κλειδιού μπορούν να συνδυαστούν αυθαίρετα:

>>>print('The story of{0},{1}, and{other}.'.format('Bill','Manfred',...other='Georg'))The story of Bill, Manfred, and Georg.

Εάν έχετε μια συμβολοσειρά πολύ μακριάς μορφής που δεν θέλετε να χωρίσετε, θα ήταν ωραίο να αναφέρετε τις μεταβλητές που θα μορφοποιηθούν με βάση το όνομα αντί για τη θέση. Αυτό μπορεί να γίνει απλά περνώντας το λεξικό και χρησιμοποιώντας αγκύλες'[]' για πρόσβαση στα κλειδιά

>>>table={'Sjoerd':4127,'Jack':4098,'Dcab':8637678}>>>print('Jack:{0[Jack]:d}; Sjoerd:{0[Sjoerd]:d}; '...'Dcab:{0[Dcab]:d}'.format(table))Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678

Αυτό θα μπορούσε επίσης να γίνει περνώντας το λεξικόtable ως ορίσματα λέξεων-κλειδιών με την σημείωση**.

>>>table={'Sjoerd':4127,'Jack':4098,'Dcab':8637678}>>>print('Jack:{Jack:d}; Sjoerd:{Sjoerd:d}; Dcab:{Dcab:d}'.format(**table))Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678

Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε συνδυασμό με την ενσωματωμένη (built-in) συνάρτησηvars(), η οποία επιστρέφει ένα λεξικό που περιέχει όλες τις τοπικές μεταβλητές:

>>>table={k:str(v)fork,vinvars().items()}>>>message=" ".join([f'{k}: '+'{'+k+'};'forkintable.keys()])>>>print(message.format(**table))__name__: __main__; __doc__: None; __package__: None; __loader__: ...

Για παράδειγμα, οι ακόλουθες γραμμές παράγουν ένα τακτοποιημένο σύνολο στηλών που δίνουν ακέραιους αριθμούς και τα τετράγωνα και τους κύβους τους:

>>>forxinrange(1,11):...print('{0:2d}{1:3d}{2:4d}'.format(x,x*x,x*x*x))... 1   1    1 2   4    8 3   9   27 4  16   64 5  25  125 6  36  216 7  49  343 8  64  512 9  81  72910 100 1000

Για μια πλήρη επισκόπηση της μορφοποίησης συμβολοσειρών μεstr.format(), δείτεFormat String Syntax.

7.1.3.Χειροκίνητη Μορφοποίηση Συμβολοσειρών¶

Ακολουθεί ο ίδιος πίνακας τετραγώνων και κύβων, μορφοποιημένος χειροκίνητα:

>>>forxinrange(1,11):...print(repr(x).rjust(2),repr(x*x).rjust(3),end=' ')...# Note use of 'end' on previous line...print(repr(x*x*x).rjust(4))... 1   1    1 2   4    8 3   9   27 4  16   64 5  25  125 6  36  216 7  49  343 8  64  512 9  81  72910 100 1000

(Σημειώστε ότι το ένα κενό μεταξύ κάθε στήλης προστέθηκε με τον τρόπο που λειτουργεί τοprint(): προσθέτει πάντα κενά μεταξύ των ορισμάτων του.)

Η μέθοδοςstr.rjust() των αντικειμένων συμβολοσειράς τοποθετεί δεξιά μια συμβολοσειρά σε ένα πεδίο δεδομένου πλάτους συμπληρώνοντας την με κενά στα αριστερά. Υπάρχουν παρόμοιες μέθοδοιstr.ljust() καιstr.center(). Αυτές οι μέθοδοι δεν γράφουν τίποτα, απλώς επιστρέφουν μια συμβολοσειρά. Εάν η συμβολοσειρά εισόδου είναι πολύ μεγάλη, δεν την περικόπτουν, αλλά την επιστρέφουν αμετάβλητη· αυτό θα μπερδέψει τη διάταξη της στήλης σας, αλλά αυτό είναι συνήθως καλύτερο από την εναλλακτική, που θα ήταν ψέματα για μια τιμή. (Αν θέλετε πραγματικά περικοπή, μπορείτε πάντα να προσθέσετε μια λειτουργία slice, όπως στοx.ljust(n)[:n].)

Υπάρχει μια άλλη μέθοδος, ηstr.zfill(), η οποία συμπληρώνει μια αριθμητική συμβολοσειρά στα αριστερά με μηδενικά. Καταλαβαίνει τα σύμβολα συν και πλην:

>>>'12'.zfill(5)'00012'>>>'-3.14'.zfill(7)'-003.14'>>>'3.14159265359'.zfill(5)'3.14159265359'

7.1.4.Παλιά μορφοποίηση συμβολοσειράς¶

Ο τελεστής % (modulo) μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη μορφοποίηση συμβολοσειρών. Δεδομένων των τιμώνformat%values (όπουformat είναι μια συμβολοσειρά), οι προδιαγραφές μετατροπής% σεformat αντικαθίστανται με μηδέν ή περισσότερα στοιχείατιμών. Αυτή η λειτουργία είναι κοινώς γνωστή ως παρεμβολή συμβολοσειρών. Για παράδειγμα:

>>>importmath>>>print('The value of pi is approximately%5.3f.'%math.pi)The value of pi is approximately 3.142.

Περισσότερες πληροφορίες μπορείτε να βρείτε στην ενότηταprintf-style String Formatting.

7.2.1.Μέθοδοι Αντικειμένων Αρχείων¶

Τα υπόλοιπα παραδείγματα σε αυτήν την ενότητα θα υποθέσουν ότι ένα αντικείμενο αρχείου που ονομάζεταιf έχει ήδη δημιουργηθεί.

Για να διαβάσετε τα περιεχόμενα ενός αρχείου, καλέστε τοf.read(size), το οποίο διαβάζει κάποια ποσότητα δεδομένων και την επιστρέφει ως συμβολοσειρά (σε λειτουργία κειμένου) ή ως αντικείμενο bytes (σε δυαδική λειτουργία). Τοsize είναι προαιρετικό αριθμητικό όρισμα. Όταν τοsize παραλείπεται ή είναι αρνητικό, ολόκληρο το περιεχόμενο του αρχείου θα διαβαστεί και θα επιστραφεί∙ είναι δικό σας πρόβλημα εάν το αρχείο είναι διπλάσιο από τη μνήμη του υπολογιστή σας. Διαφορετικά, διαβάζονται και επιστρέφονται το πολύsize χαρακτήρες (σε λειτουργία κειμένου) ή bytesize (σε δυαδική λειτουργία). Εάν έχει φτάσει το τέλος του αρχείου, τοf.read() θα επιστρέψει μια κενή συμβολοσειρά ('').

>>>f.read()'This is the entire file.\n'>>>f.read()''

Τοf.readline() διαβάζει μία γραμμή από το αρχείο· ένας χαρακτήρας νέας γραμμής (\n) παραμένει στο τέλος της συμβολοσειράς, και παραλείπεται μόνο στην τελευταία γραμμή του αρχείου εάν το αρχείο δεν τελειώνει σε μια νέα γραμμή. Αυτό καθιστά την τιμή επιστροφής σαφή· εάν τοf.readline() επιστρέφει μια κενή συμβολοσειρά, έχει φτάσει στο τέλος του αρχείου, ενώ μια κενή γραμμή αντιπροσωπεύεται από'\n', μια συμβολοσειρά που περιέχει μόνο μία νέα γραμμή.

>>>f.readline()'This is the first line of the file.\n'>>>f.readline()'Second line of the file\n'>>>f.readline()''

Για την ανάγνωση γραμμών από ένα αρχείο, μπορείτε να κάνετε loop πάνω από το αντικείμενο του αρχείου. Αυτό είναι αποδοτικό στη μνήμη, γρήγορο και οδηγεί σε απλό κώδικα:

>>>forlineinf:...print(line,end='')...This is the first line of the file.Second line of the file

Εάν θέλετε να διαβάσετε όλες τις γραμμές ενός αρχείου σε μια λίστα, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τοlist(f) ήf.readlines().

Τοf.write(string) γράφει τα περιεχόμενα τουstring στο αρχείο, επιστρέφοντας τον αριθμό των χαρακτήρων που γράφτηκαν.

>>>f.write('This is a test\n')15

Άλλοι τύποι αντικειμένων πρέπει να μετατραπούν – είτε σε μια συμβολοσειρά (σε λειτουργία κειμένου) ή σε ένα αντικείμενο bytes (σε δυαδική λειτουργία) – πριν τα γράψετε:

>>>value=('the answer',42)>>>s=str(value)# convert the tuple to string>>>f.write(s)18

Τοf.tell() επιστρέφει έναν ακέραιο που δίνει την τρέχουσα θέση του αντικειμένου αρχείου στο αρχείο που αντιπροσωπεύεται ως αριθμό byte από την αρχή του αρχείου όταν βρίσκεται σε δυαδική λειτουργία και έναν αδιαφανή αριθμό όταν βρίσκεται σε λειτουργία κειμένου.

Για να αλλάξετε τη θέση του αντικειμένου, χρησιμοποιήστε τοf.seek(offset,whence). Η θέση υπολογίζεται από την προσθήκηoffset σε ένα σημείο αναφοράς· το σημείο αναφοράς επιλέγεται από το όρισμαwhence. Μια 0 τιμήwhence μετρά από την αρχή του αρχείο το 1 χρησιμοποιεί την τρέχουσα θέση αρχείου και το 2 χρησιμοποιεί το τέλος του αρχείου ως σημείο αναφοράς. Τοwhence μπορεί να παραληφθεί και να οριστεί από προεπιλογή 0, χρησιμοποιώντας την αρχή του αρχείου ως σημείο αναφοράς.

>>>f=open('workfile','rb+')>>>f.write(b'0123456789abcdef')16>>>f.seek(5)# Go to the 6th byte in the file5>>>f.read(1)b'5'>>>f.seek(-3,2)# Go to the 3rd byte before the end13>>>f.read(1)b'd'

Σε αρχεία κειμένου (αυτά που ανοίγουν χωρίςb στη λειτουργία string), επιτρέπονται μόνο αναζητήσεις σε σχέση με την αρχή του αρχείου (η εξαίρεση είναι η αναζήτηση μέχρι το ίδιο το αρχείο που τελειώνει μεseek(0,2)) και οι μόνες έγκυρες τιμέςoffset είναι αυτές που επιστρέφονται από τοf.tell(), ή μηδέν. Οποιαδήποτε άλλη τιμήoffset παράγει απροσδιόριστη συμπεριφορά.

Τα αντικείμενα αρχείου έχουν ορισμένες πρόσθετες μεθόδους, όπωςisatty() καιtruncate() που χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά· συμβουλευτείτε την Αναφορά της Βιβλιοθήκης για έναν πλήρη οδηγό για τα αντικείμενα αρχείων.

7.2.2.Αποθήκευση δομημένων δεδομένων μεjson¶

Οι συμβολοσειρές μπορούν εύκολα να γραφούν και να διαβαστούν από ένα αρχείο. Οι αριθμοί απαιτούν λίγο περισσότερη προσπάθεια, καθώς η μέθοδοςread() επιστρέφει μόνο συμβολοσειρές, οι οποίες θα πρέπει να περάσουν μια συνάρτηση όπωςint(), που παίρνει μια συμβολοσειρά όπως'123' και επιστρέφει την αριθμητική της τιμή 123. Όταν θέλετε να αποθηκεύσετε πιο σύνθετους τύπους δεδομένων, όπως ένθετε λίστες και λεξικά, η ανάλυση και η σειριοποίηση με το χέρι γίνεται περίπλοκη.

Αντί να χρειάζεται οι χρήστες να γράφουν και να διορθώνουν συνεχώς κώδικα για να αποθηκεύουν πολύπλοκους τύπους δεδομένων σε αρχεία, η Python σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε τη δημοφιλή μορφή ανταλλαγής δεδομένων που ονομάζεταιJSON (JavaScript Object Notation). Το standard module που ονομάζεταιjson μπορεί να λάβει ιεραρχίες δεδομένων Python, και να τις μετατρέψει σε αναπαραστάσεις συμβολοσειρών· αυτή η διαδικασία ονομάζεταιserializing.. Η ανασύνθεση των δεδομένων από την αναπαράσταση συμβολοσειράς ονομάζεταιdeserializing. Μεταξύ σειριοποίησης και αποσειριοποίησης, η συμβολοσειρά που αντιπροσωπεύει το αντικείμενο μπορεί να έχει αποθηκευτεί σε ένα αρχείο ή δεδομένα ή να έχει σταλεί μέσω μιας σύνδεσης δικτύου σε κάποιο απομακρυσμένο μηχάνημα.

Εάν έχετε ένα αντικείμενοx, μπορείτε να δείτε την αναπαράσταση συμβολοσειράς JSON με μια απλή γραμμή κώδικα:

>>>importjson>>>x=[1,'simple','list']>>>json.dumps(x)'[1, "simple", "list"]'

Μια άλλη παραλλαγή της συνάρτησηςdumps(), που ονομάζεταιdump(), απλώς σειριοποιεί το αντικείμενο σε έναtext file. Έτσι, εάν τοf είναι ένα αντικείμενοtext file που ανοίγει για εγγραφή, μπορούμε να κάνουμε αυτό:

json.dump(x,f)

Για να αποκωδικοποιήσετε ξανά το αντικείμενο, εάν τοf είναι ένα αντικείμενοbinary file ήtext file που έχει ανοίξει για ανάγνωση:

x=json.load(f)

Αυτή η απλή τεχνική σειριοποίησης μπορεί να χειριστεί λίστες και λεξικά, άλλα η σειριοποίηση αυθαίρετων στιγμιοτύπων κλάσεων σε JSON απαιτεί λίγη επιπλέον προσπάθεια. Η αναφορά για το modulejson περιέχει μια εξήγηση για αυτό.