10.1.Διεπαφή Λειτουργικού Συστήματος¶

Το moduleos παρέχει δεκάδες λειτουργίες για αλληλεπίδραση με το λειτουργικό σύστημα:

>>>importos>>>os.getcwd()# Return the current working directory'C:\\Python314'>>>os.chdir('/server/accesslogs')# Change current working directory>>>os.system('mkdir today')# Run the command mkdir in the system shell0

Βεβαιωθείτε ότι χρησιμοποιείτε το στυλimportos αντί για τοfromosimport*. Αυτό θα κρατήσει τοos.open() υπό τη σκίαση της ενσωματωμένης συνάρτησηςopen() που λειτουργεί πολύ διαφορετικά.

Οι ενσωματωμένες συναρτήσειςdir() καιhelp() είναι χρήσιμες ως διαδραστικά βοηθήματα για εργασία με μεγάλα modules όπωςos:

>>>importos>>>dir(os)<επιστρέφει μια λίστα από όλες τις συναρτήσεις module>>>>help(os)<επιστρέφει μια εκτενή σελίδα εγχειριδίου που δημιουργήθηκε από τα docstrings του module>

Για καθημερινές διαχειριστικές εργασίες σε αρχεία και καταλόγους, το moduleshutil παρέχει μια διεπαφή υψηλότερου επιπέδου που είναι πιο εύκολη στην χρήση:

>>>importshutil>>>shutil.copyfile('data.db','archive.db')'archive.db'>>>shutil.move('/build/executables','installdir')'installdir'

10.2.Wildcard Αρχεία¶

Το moduleglob παρέχει μια λειτουργία για τη δημιουργία λιστών αρχείων από αναζητήσεις με χαρακτήρες μπαλαντέρ καταλόγου:

>>>importglob>>>glob.glob('*.py')['primes.py', 'random.py', 'quote.py']

10.3.Ορίσματα γραμμής εντολών¶

Τα κοινά scripts βοηθητικών προγραμμάτων συχνά χρειάζονται να επεξεργάζονται ορίσματα γραμμής εντολών. Αυτά τα ορίσματα αποθηκεύονται στο χαρακτηριστικόargv του modulesys ως λίστα. Για παράδειγμα, ας πάρουμε το ακόλουθο αρχείοdemo.py:

# File demo.pyimportsysprint(sys.argv)

Εδώ είναι το αποτέλεσμα από την εκτέλεση τουpythondemo.pyonetwothree στη γραμμή εντολών:

['demo.py','one','two','three']

Το moduleargparse παρέχει έναν πιο εξελιγμένο μηχανισμό για την επεξεργασία ορισμάτων γραμμής εντολών. Το ακόλουθο script εξάγει ένα ή περισσότερα ονόματα αρχείων και έναν προαιρετικό αριθμό γραμμών που θα εμφανιστούν:

importargparseparser=argparse.ArgumentParser(prog='top',description='Show top lines from each file')parser.add_argument('filenames',nargs='+')parser.add_argument('-l','--lines',type=int,default=10)args=parser.parse_args()print(args)

Όταν εκτελείται στη γραμμή εντολών τοpythontop.py--lines=5alpha.txtbeta.txt, το script ορίζει τοargs.lines σε5 και τοargs.filenames σε['alpha.txt','beta.txt'].

10.4.Ανακατεύθυνση εξόδου σφάλματος και τερματισμός προγράμματος¶

Το modulesys έχει επίσης χαρακτηριστικά γιαstdin,stdout, καιstderr. Το τελευταίο είναι χρήσιμο για την εκπομπή προειδοποιήσεων και μηνυμάτων σφαλμάτων ώστε να είναι ορατά ακόμα και όταν τοstdout έχει ανακατευθυνθεί:

>>>sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one\n')Warning, log file not found starting a new one

Ο πιο άμεσος τρόπος για να τερματίσετε ένα script είναι να χρησιμοποιήσετε τοsys.exit().

10.5.Ταίριασμα μοτίβων συμβολοσειρών¶

Το modulere παρέχει εργαλεία κανονική έκφρασης για προηγμένη επεξεργασία συμβολοσειρών. Για πολύπλοκη αντιστοίχιση και χειρισμό, οι τυπικές εκφράσεις προσφέρουν συνοπτικές, βελτιστοποιημένες λύσεις:

>>>importre>>>re.findall(r'\bf[a-z]*','which foot or hand fell fastest')['foot', 'fell', 'fastest']>>>re.sub(r'(\b[a-z]+) \1',r'\1','cat in the the hat')'cat in the hat'

Όταν χρειάζονται μόνο απλές δυνατότητες, προτιμώνται οι μέθοδοι συμβολοσειρών, επειδή είναι ευκολότερες στην ανάγνωση και τον εντοπισμό σφαλμάτων:

>>>'tea for too'.replace('too','two')'tea for two'

10.6.Μαθηματικά¶

Το modulemath δίνει πρόσβαση στις υποκείμενες συναρτήσεις της βιβλιοθήκης C για μαθηματικά κινητής υποδιαστολής:

>>>importmath>>>math.cos(math.pi/4)0.70710678118654757>>>math.log(1024,2)10.0

Το modulerandom παρέχει εργαλεία για να κάνουμε τυχαίες επιλογές:

>>>importrandom>>>random.choice(['apple','pear','banana'])'apple'>>>random.sample(range(100),10)# sampling without replacement[30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33]>>>random.random()# random float from the interval [0.0, 1.0)0.17970987693706186>>>random.randrange(6)# random integer chosen from range(6)4

Το modulestatistics υπολογίζει βασικές στατιστικές ιδιότητες (μέσος όρος, διάμεσος, διακύμανση, κ.λπ.) αριθμητικών δεδομένων:

>>>importstatistics>>>data=[2.75,1.75,1.25,0.25,0.5,1.25,3.5]>>>statistics.mean(data)1.6071428571428572>>>statistics.median(data)1.25>>>statistics.variance(data)1.3720238095238095

Το έργο SciPy <https://scipy.org> έχει πολλές άλλες ενότητες για αριθμητικούς υπολογισμούς.

10.7.Πρόσβαση στο Διαδίκτυο¶

Υπάρχει ένας αριθμός modules για πρόσβαση στο διαδίκτυο και επεξεργασία πρωτοκόλλων διαδικτύου. Δύο από τα πιο απλά είναι τοurllib.request για να την ανάκτηση δεδομένων από διευθύνσεις URL και τοsmtplib για την αποστολή αλληλογραφίας:

>>>fromurllib.requestimporturlopen>>>withurlopen('http://worldtimeapi.org/api/timezone/etc/UTC.txt')asresponse:...forlineinresponse:...line=line.decode()# Convert bytes to a str...ifline.startswith('datetime'):...print(line.rstrip())# Remove trailing newline...datetime: 2022-01-01T01:36:47.689215+00:00>>>importsmtplib>>>server=smtplib.SMTP('localhost')>>>server.sendmail('soothsayer@example.org','jcaesar@example.org',..."""To: jcaesar@example.org...From: soothsayer@example.org......Beware the Ides of March....""")>>>server.quit()

(Σημειώστε ότι το δεύτερο παράδειγμα χρειάζεται διακομιστή αλληλογραφίας που εκτελείται σε localhost.)

10.8.Ημερομηνίες και ώρες¶

Το moduledatetime παρέχει κλάσεις για χειρισμό ημερομηνιών και ωρών με απλούς και σύνθετους τρόπους. Ενώ υποστηρίζεται η αριθμητική ημερομηνία και ώρα, η υλοποίηση εστιάζεται στην αποτελεσματική εξαγωγή μελών για μορφοποίηση και χειρισμό εξόδου. Το module επίσης υποστηρίζει αντικείμενα που έχουν επίγνωση ζώνης ώρας.

>>># dates are easily constructed and formatted>>>fromdatetimeimportdate>>>now=date.today()>>>nowdatetime.date(2003, 12, 2)>>>now.strftime("%m-%d-%y.%d %b %Y is a %A on the%d day of %B.")'12-02-03. 02 Dec 2003 is a Tuesday on the 02 day of December.'>>># dates support calendar arithmetic>>>birthday=date(1964,7,31)>>>age=now-birthday>>>age.days14368

10.9.Συμπίεση Δεδομένων¶

Οι συνήθεις μορφές αρχειοθέτησης και συμπίεσης δεδομένων υποστηρίζονται άμεσα από modules όπως:zlib,gzip,bz2,lzma,zipfile καιtarfile.

>>>importzlib>>>s=b'witch which has which witches wrist watch'>>>len(s)41>>>t=zlib.compress(s)>>>len(t)37>>>zlib.decompress(t)b'witch which has which witches wrist watch'>>>zlib.crc32(s)226805979

10.10.Μέτρηση επίδοσης¶

Ορισμένοι χρήστες Python αναπτύσσουν βαθύ ενδιαφέρον να γνωρίζουν τη σχετική απόδοση διαφορετικών προσεγγίσεων στο ίδιο πρόβλημα. Η Python παρέχει ένα εργαλείο μέτρησης που απαντά σε αυτές τις ερωτήσεις αμέσως.

Για παράδειγμα, μπορεί να είναι δελεαστικό να χρησιμοποιήσετε τη δυνατότητα tuple packing και unpacking αντί της παραδοσιακής προσέγγισης για την εναλλαγή ορισμάτων. Το moduletimeit δείχνει γρήγορα ένα ταπεινό πλεονέκτημα απόδοσης:

>>>fromtimeitimportTimer>>>Timer('t=a; a=b; b=t','a=1; b=2').timeit()0.57535828626024577>>>Timer('a,b = b,a','a=1; b=2').timeit()0.54962537085770791

Σε αντίθεση με το λεπτό επίπεδο ευκρίνειας τουtimeit, τα modulesprofile καιpstats παρέχουν εργαλεία για τον εντοπισμό κρίσιμων χρονικών τμημάτων σε μεγαλύτερα μπλοκ κώδικα.

10.11.Έλεγχος ποιότητας¶

Μια καλή προσέγγιση για την ανάπτυξη λογισμικού υψηλής ποιότητας είναι να γράφονται tests για κάθε λειτουργία καθώς αναπτύσσεται και να εκτελούνται συχνά αυτά τα tests κατά τη διαδικασία ανάπτυξης.

Το moduledoctest παρέχει ένα εργαλείο για τη σάρωση ενός module και την επικύρωση tests που είναι ενσωματωμένες στις συμβολοσειρές εγγράφων ενός προγράμματος. Η κατασκευή του test είναι τόσο απλή όσο η αποκοπή και επικόλληση μιας τυπικής κλήσης μαζί με τα αποτελέσματα της στη συμβολοσειρά εγγράφων. Αυτό βελτιώνει την τεκμηρίωση παρέχοντας στον χρήστη ένα παράδειγμα και επιτρέπει στην ενότητα doctest να βεβαιωθεί ότι ο κώδικας παραμένει πιστός στην τεκμηρίωση:

defaverage(values):"""Υπολογίζει έναν αριθμητικό μέσο για μια λίστα από αριθμούς.    >>> print(average([20, 30, 70]))    40.0    """returnsum(values)/len(values)importdoctestdoctest.testmod()# automatically validate the embedded tests

Το moduleunittest δεν είναι τόσο εύκολο όσο το moduledoctest, αλλά επιτρέπει τη διατήρηση ενός πιο ολοκληρωμένου συνόλου tests σε ξεχωριστό αρχείο:

importunittestclassTestStatisticalFunctions(unittest.TestCase):deftest_average(self):self.assertEqual(average([20,30,70]),40.0)self.assertEqual(round(average([1,5,7]),1),4.3)withself.assertRaises(ZeroDivisionError):average([])withself.assertRaises(TypeError):average(20,30,70)unittest.main()# Calling from the command line invokes all tests

10.12.Batteries Included¶

Η Python έχει μια φιλοσοφία «συμπεριλαμβάνονται μπαταρίες». Αυτό φαίνεται καλύτερα μέσα από τις εξελιγμένες και ισχυρές δυνατότητες των μεγαλύτερων πακέτων της. Για παράδειγμα:

• Τα modulesxmlrpc.client καιxmlrpc.server καθιστούν την υλοποίηση κλήσεων απομακρυσμένων διαδικασιών σε μια σχεδόν ασήμαντη εργασία. Παρά τα ονόματα των modules, δεν απαιτείται άμεση γνώση ή χειρισμός της XML.

• Το πακέτοemail είναι μια βιβλιοθήκη για τη διαχείριση μηνυμάτων ηλεκτρονικού ταχυδρομείου, συμπεριλαμβανομένων MIME και άλλων μηνυμάτων εγγράφων που βασίζονται σεRFC 2822. Σε αντίθεση με ταsmtplib καιpoplib που στην πραγματικότητα στέλνουν και λαμβάνουν μηνύματα, το πακέτο email έχει ένα πλήρες σύνολο εργαλείων για τη δημιουργία ή την αποκωδικοποίηση πολύπλοκων δομών μηνυμάτων (συμπεριλαμβανομένων των συνημμένων) και για την εφαρμογή κωδικοποίηση και πρωτόκολλο κεφαλίδων στο διαδίκτυο.

• Το πακέτοjson παρέχει ισχυρή υποστήριξη για την ανάλυση αυτής της δημοφιλούς μορφής ανταλλαγής δεδομένων. Το modulecsv υποστηρίζει την άμεση ανάγνωση και εγγραφή αρχείων σε μορφή τιμής διαχωρισμένου με κόμματα, που συνήθως υποστηρίζεται από βάσεις δεδομένων και υπολογιστικά φύλλα. Η XML επεξεργασία υποστηρίζεται από τα πακέταxml.etree.ElementTree,xml.dom καιxml.sax. Μαζί, αυτές οι μονάδες και τα πακέτα απλοποιούν σημαντικά την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ εφαρμογών Python και άλλων εργαλείων.

• Το modulesqlite3 αποτελεί έναν wrapper για τη βιβλιοθήκη της βάσης δεδομένων SQLite, παρέχοντας μια συνεχής βάση δεδομένων που μπορεί να ενημερωθεί και να προσπελαστεί χρησιμοποιώντας ελαφρώς μη τυπική σύνταξη SQL.

• Η διεθνοποίηση υποστηρίζεται από έναν αριθμό modules, συμπεριλαμβανομένων τωνgettext,locale, και το πακέτοcodecs.