Print type 1 2 что выведет
Функция Print в Python
Функция print() в языке Питон предназначена для вывода заданных объектов на стандартное устройство вывода — обычно экран, также может отправлять их в файл.
Синтаксис
Рассмотрим синтаксис этой функции. Самый простой пример:
Даже если функция не получает никаких аргументов, все равно необходимо вставлять после названия пустые скобки, что значит для интерпретатора выполнить функцию, а не просто ссылаться на нее.
В результате этого будет выведен неотображаемый символ пустой строки, она появиться на экране, не нужно путать это с пустой строкой, в которой вообще нет никаких символов.
Но чаще всего нужно передать какое-то сообщение пользователю, к примеру:
>>> print(‘Your message here’)
Параметры
Как было сказано, print() можно вызывать без всяких аргументов при необходимости создать пустую строку, или указывать один аргумент для вывода сообщения. Кроме того, функция может принимать любое количество позиционных аргументов, разделяя их запятой, что очень удобно при необходимости объединения нескольких элементов.
Полная версия print выглядит так:
Пример использования функции print
Самый простой пример:
Следующий пример – вывод строкового значения из переменной:
>>> message = ‘Hello world’ >>> print(message)
Выведем разные типы:
>>> print(‘one’, ‘two’, ‘three’) # str one two three >>> print(42) # int 42 >>> print(3.14) # float 3.14 >>> print(True) # bool True >>> print([1, 2, 3]) # list [1, 2, 3] >>> print(<'red', 'green', 'blue'>) # set <'red', 'green', 'blue'>>>> print(<'name': 'Alice', 'age': 42>) # dict <'name': 'Alice', 'age': 42>>>> print((1, 2, 3)) # tuple (1, 2, 3)
Ниже — пример использования параметра sep :
>>> print(‘hello’, ‘world’, sep=None) hello world >>> print(‘hello’, ‘world’, sep=’ ‘) hello world >>> print(‘hello’, ‘world’) hello world
Если функция должна выводить аргументы в виде отдельных строк, можно передать символ экранирования:
>>> print(‘hello’, ‘world’, sep=’\n’) hello world
Более полезный пример — вывод аргументов в виде пути к файлу:
>>> print(‘home’, ‘user’, ‘documents’, sep=’/’) home/user/documents
Второй необязательный параметр — end. Он позволяет предотвратить разрыв строки, когда выведенное сообщение не должно заканчиваться символом новой строки. Для этого передается пустая строка:
print(‘Checking file integrity. ‘, end=») print(‘ok’) Checking file integrity. ok
>>> print(‘The first sentence’, end=’. ‘) >>> print(‘The second sentence’, end=’. ‘) >>> print(‘The last sentence.’) The first sentence. The second sentence. The last sentence.
При необходимости можно указывать одновременно два ключевых аргумента:
print(‘Mercury’, ‘Venus’, ‘Earth’, sep=’, ‘, end=’!’) Mercury, Venus, Earth!
import time source_file = open(‘parse.txt’, ‘w’) for i in range(0, 30): if i % 10 == 0 and i > 0: print(f»iteration #«, file=source_file, flush=True) else: print(f»iteration #«, file=source_file) time.sleep(1) source_file.close()
Кодировка
Функция print() в Python 3 и выше никак не контролирует кодировку символов — это определяется потоком кода. В большинстве случаев нет необходимости менять кодировку, так как по умолчанию используется UTF-8.
В Python 2 кодировка зависит от того, данные какого типа выводятся на экран. При выводе текста кириллицей рекомендуется указывать способ кодировки:
>>> print u’Привет’ >>> print «Привет».decode(‘utf-8’)
Системную кодировку можно узнать через sys.stdout.encoding :
>>> import sys >>> sys.stdout.encoding ‘utf-8’
Буферизация ввода-вывода
Буферизация (от англ. buffer) — способ организации обмена, который подразумевает использование буфера для временного хранения данных.
Блочная буферизация (block-buffered)
Операции ввода и вывода иногда буферизуются с целью повышения производительности. Рассмотрим пример:
import time num_seconds = 1 for countdown in reversed(range(num_seconds + 1)): if countdown > 0: print(countdown, end=». «) time.sleep(1) else: print(‘Go!’)
В качестве конца строки мы используем «. «. В такой реализации функция print() будет накапливать строки в буфер, и выведет сразу весь результат после вызова print(‘Go!’)
Линейная буферизация (line-buffered)
Линейная буферизация потока, перед началом ввода/вывода, ожидает момента, пока в буфере не появиться разрыв строки. Изменив print() в примере выше на следующий:
мы увидим последовательную печать на экран:
Небуферизированный вывод (unbuffered)
Unbuffered поток соответствует своему названию — никакой буферизации не происходит, операция ввода/вывода выполняются без промедления. Для этого достаточно переписать print() из примера выше следующим образом:
print(countdown, end=’. ‘, flush=True)
Тем самым функция print() принудительно очищает поток, не ожидая символа новой строки в буфере.
Стилизированный print
pprint
С помощью модуля pprint, который входит в стандартную библиотеку Python, можно более наглядно отображать некоторые объекты, при этом структура их сохраняется.
Один из примеров использования модуля — словарь со вложенными словарями:
вместо длинной строки будет отображен так:
Есть необязательный параметр depth и indent. Depth указывает — ключи какого уровня вложенности отображать, скрытые уровни будут заменены на троеточие. Indent устанавливает размер отступов:
reprlib
>>> import reprlib >>> reprlib.repr([x**10 for x in range(5)]) ‘[0, 1, 1024, 59049, 1048576]’
json.dumps
Словари часто представляют собой данные JSON, широко используемые во всемирной сети. Для правильной стилизации словаря в строку JSON можно воспользоваться одноименным модулем, который имеет хорошие возможности печати:
Цвет (управляющие коды ANSI)
Для выделения важной информации при выводе текста можно воспользоваться возможностью форматировать текст с помощью ANSI кодов. Это может выглядеть как » \033[31m «, где \033 — указание на то, что дальше описывается управляющий код, [31m – задание красного цвета текста.
def out_red(text): print(«\033[31m <>«.format(text)) def out_yellow(text): print(«\033[33m <>«.format(text)) def out_blue(text): print(«\033[34m <>«.format(text)) out_red(«Вывод красным цветом») out_yellow(«Текст жёлтого цвета») out_blue(«Синий текст»)
Чтобы такой вариант работал не только на Linux, но и на Windows, необходимо активировать поддержку ANSI для stdout в запущенной консоли, делается это так:
import ctypes kernel32 = ctypes.windll.kernel32 kernel32.SetConsoleMode(kernel32.GetStdHandle(-11), 7)
Анимация (прелоадеры)
Чтобы сделать интерфейс программы более привлекательным, можно анимировать его. Например, используя preloader, пользователь будет знать, что программа все еще работает.
Вращающееся колесо
Одним из примеров прелоадера является вращающее колесо, что указывает на незавершенную работу, когда точно не известно, сколько времени осталось до завершения запущенной операции. Часто такой прием используется во время загрузки данных с сети, устанавливая простую анимацию движения из последовательности нескольких символов, циклически повторяющихся:
from itertools import cycle from time import sleep for frame in cycle(r’-\|/-\|/’): print(‘\r’, frame, sep=», end=», flush=True) sleep(0.2)
Progress Bar
Если же время до завершения операции известно или же есть возможность определить процент выполнения задачи, можно установить анимированный прелоадер. В таком случае необходимо определить, сколько знаков «#» нужно отобразить и сколько пробелов вставить. После этого текст удаляется и строится сначала:
Best practice
Как убрать пробелы в print() Многие начинающие Python разработчики забывают о том, что разделителем у функции print() по умолчанию является пробел (» «)
Для удаления пробела, используйте параметр sep :
print(«Hello, «, name, ‘!’, sep=») # Hello, Alex!
Python print to file (печать в файл) При необходимости записать какой-то объект в файл можно воспользоваться стандартными возможностями функции print() :
1 открыть нужный файл для записи, вовсе не обязательно создавать его вручную, следующий код сделает это автоматически:
sample = open(‘samplefile.txt’, ‘w’)
2 записать нужное значение в открытый файл:
print(«I’m starting to learn the language Python», file = sample)
3 закрыть файл после окончания операции:
В результате этого будет создан обычный текстовый файл с записанным значением, работать с которым можно будет точно так же, как и с созданным самостоятельно.
Таким образом, несмотря на свою кажущуюся простоту, стандартная функция для вывода print() имеет немало скрытых возможностей, некоторые из которых были рассмотрены.
Функции input и print ввода/вывода
Начнем с первой. Вызвать функцию input можно таким образом:
и после ее запуска среда выполнения будет ожидать от нас ввода данных. Введем, допустим, число 5 и нажмем enter. Смотрите, эта функция возвратила нам это число, но в виде строки:
В действительности, данная функция всегда возвращает строку, чего бы мы не вводили с клавиатуры. Ну хорошо, а как нам сохранить в переменной введенное значение? Это можно сделать так:
Теперь, на все введенные данные будет ссылаться переменная a.
Несмотря на то, что input всегда возвращает строки, нам в программах в ряде случаев будет требоваться ввод чисел. И здесь возникает вопрос: как число из строки преобразовать в обычное число, которое можно будет в последствие использовать в арифметических операциях? Это делается с помощью функции
Данная функция пытается переданный аргумент преобразовать в число и вернуть уже числовое значение. Например:
вернет число 5, или
преобразует значение a в числовое. Однако, здесь следует быть осторожным и иметь в виду, что если аргумент не удается преобразовать в число, то возникнет ошибка:
Отлично, с этим разобрались. Теперь мы можем преобразовывать строки в числа, используя такую конструкцию:
Здесь сначала сработает input, а затем, введенное строковое значение будет преобразовываться в число и переменная a уже будет ссылаться на числовое значение. Благодаря этому, данную переменную можно в дальнейшем использовать в арифметических операциях, например:
и так далее (об арифметических операциях речь пойдет на следующем занятии).
По аналогии с int работает функция
которая преобразовывает строку в вещественное число. С ее помощью можно выполнять, например, такие преобразования:
Каждый раз мы будем получать вещественные значения. То есть, можно записывать и такую конструкцию:
и вводить любые вещественные числа.
В качестве примера рассмотрим простую программу вычисления периметра прямоугольника:
Но здесь есть небольшое неудобство: при вводе значений пользователь не знает, что именно ему вводить. Нужно написать подсказки. Это реализуется так:
Теперь, он видит сообщение и понимает что нужно вводить с клавиатуры.
О функции print мы уже немного говорили на предыдущем занятии, здесь рассмотрим подробнее различные возможности ее использования. Например, эту функцию можно записывать в таких вариациях:
И так далее, число аргументов может быть произвольным. Соответственно все эти значения в строчку будут выведены в консоли. Причем, значения разделяются между собой пробелом. Это разделитель, который используется по умолчанию. Если нужно изменить значение этого разделителя, то для этого используется специальный именованный аргумент sep:
то есть, здесь можно прописывать самые разные строки-разделители.
Далее, вы уже заметили, что каждый вызов функции print делает перевод строки. Этот символ автоматически добавляет в конец выводимых данных. Но, мы также можем его изменить. Для этого используется именованный аргумент end:
Смотрите, теперь у нас после первой строчки нет перевода строки, а поставлено двоеточие с пробелом, которые мы указали в аргументе end. После второго вывода в конце была добавлена строчка и указан символ ‘\n’ перевода строки.
В качестве примера все это можно использовать для более гибкого вывода значений с помощью print:
Но это не самый удобный вывод значений. Функция print позволяет делать довольно гибкий форматированный вывод данных с применением спецификаторов. Например:
Вот основные возможности функций input и print в Python.
Видео по теме
#1. Первое знакомство с Python Установка на компьютер
#2. Варианты исполнения команд. Переходим в PyCharm
#3. Переменные, оператор присваивания, функции type и id
#4. Числовые типы, арифметические операции
#5. Математические функции и работа с модулем math
#6. Функции print() и input(). Преобразование строк в числа int() и float()
#7. Логический тип bool. Операторы сравнения и операторы and, or, not
#8. Введение в строки. Базовые операции над строками
#9. Знакомство с индексами и срезами строк
#10. Основные методы строк
#11. Спецсимволы, экранирование символов, row-строки
#12. Форматирование строк: метод format и F-строки
#14. Срезы списков и сравнение списков
#15. Основные методы списков
#16. Вложенные списки, многомерные списки
#17. Условный оператор if. Конструкция if-else
#18. Вложенные условия и множественный выбор. Конструкция if-elif-else
#19. Тернарный условный оператор. Вложенное тернарное условие
#20. Оператор цикла while
#21. Операторы циклов break, continue и else
#22. Оператор цикла for. Функция range()
#23. Примеры работы оператора цикла for. Функция enumerate()
#24. Итератор и итерируемые объекты. Функции iter() и next()
#25. Вложенные циклы. Примеры задач с вложенными циклами
#26. Треугольник Паскаля как пример работы вложенных циклов
#27. Генераторы списков (List comprehensions)
#28. Вложенные генераторы списков
#29. Введение в словари (dict). Базовые операции над словарями
#30. Методы словаря, перебор элементов словаря в цикле
#31. Кортежи (tuple) и их методы
#32. Множества (set) и их методы
#33. Операции над множествами, сравнение множеств
#34. Генераторы множеств и генераторы словарей
#35. Функции: первое знакомство, определение def и их вызов
#36. Оператор return в функциях. Функциональное программирование
#37. Алгоритм Евклида для нахождения НОД
#38. Именованные аргументы. Фактические и формальные параметры
#39. Функции с произвольным числом параметров *args и **kwargs
#40. Операторы * и ** для упаковки и распаковки коллекций
#41. Рекурсивные функции
#42. Анонимные (lambda) функции
#43. Области видимости переменных. Ключевые слова global и nonlocal
#44. Замыкания в Python
#45. Введение в декораторы функций
#46. Декораторы с параметрами. Сохранение свойств декорируемых функций
#47. Импорт стандартных модулей. Команды import и from
#48. Импорт собственных модулей
#49. Установка сторонних модулей (pip install). Пакетная установка
#50. Пакеты (package) в Python. Вложенные пакеты
#51. Функция open. Чтение данных из файла
#52. Исключение FileNotFoundError и менеджер контекста (with) для файлов
#53. Запись данных в файл в текстовом и бинарном режимах
#54. Выражения генераторы
#55. Функция-генератор. Оператор yield
#56. Функция map. Примеры ее использования
#57. Функция filter для отбора значений итерируемых объектов
#58. Функция zip. Примеры использования
#59. Сортировка с помощью метода sort и функции sorted
#60. Аргумент key для сортировки коллекций по ключу
#61. Функции isinstance и type для проверки типов данных
#62. Функции all и any. Примеры их использования
#63. Расширенное представление чисел. Системы счисления
#64. Битовые операции И, ИЛИ, НЕ, XOR. Сдвиговые операторы
#65. Модуль random стандартной библиотеки
© 2021 Частичное или полное копирование информации с данного сайта для распространения на других ресурсах, в том числе и бумажных, строго запрещено. Все тексты и изображения являются собственностью сайта
Протоколы в Python: утиная типизация по-новому
В новых версиях Python аннотации типов получают всё большую поддержку, всё чаще и чаще используются в библиотеках, фреймворках, и проектах на Python. Помимо дополнительной документированности кода, аннотации типов позволяют таким инструментам, как mypy, статически произвести дополнительные проверки корректности программы и выявить возможные ошибки в коде. В этой статье пойдет речь об одной, как мне кажется, интересной теме, касающейся статической проверки типов в Python – протоколах, или как сказано в PEP-544, статической утиной типизации.
Содержание
Утиная типизация
Часто, когда речь заходит о Python, всплывает фраза утиная типизация, или даже что-нибудь вроде:
Если это выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то это, вероятно, и есть утка
Утиная типизация – это концепция, характерная для языков программирования с динамической типизацией, согласно которой конкретный тип или класс объекта не важен, а важны лишь свойства и методы, которыми этот объект обладает. Другими словами, при работе с объектом его тип не проверяется, вместо этого проверяются свойства и методы этого объекта. Такой подход добавляет гибкости коду, позволяет полиморфно работать с объектами, которые никак не связаны друг с другом и могут быть объектами разных классов. Единственное условие, чтобы все эти объекты поддерживали необходимый набор свойств и методов.
Но именно эта гибкость и усложняет раннее обнаружение ошибок типизации. Корректность использования объектов определяется динамически, в момент выполнения программы, и зачастую тестирование – единственный способ отловить подобные ошибки. Статическая проверка типов и корректности программы в данном случае представляет значительную сложность.
Номинальная типизация
Рассмотрим небольшой пример:
Проверка совместимости типов в соответствии с номинальной типизацией и иерархией наследования существует во многих языках программирования. Например, Java, C#, C++ и многие другие языки используют номинальную систему типов.
Структурная типизация
Структурная типизация (structural type system) определяет совместимость типов на основе структуры этих типов, а не на явных декларациях. Подобный механизм может рассматриваться как некоторый аналог утиной типизации, но для статических проверок, в некотором смысле compile time duck typing.
Структурная типизация также довольно широко распространена. Например, интерфейсы в Go – это набор методов, которые определяют некоторую функциональность. Типы, реализующие интерфейсы в Go не обязаны декларировать каким-либо образом, что они реализуют данный интерфейс, достаточно просто реализовать соответствующие методы интерфейса.
Другой пример – это TypeScript, который также использует структурную систему типов:
Python и протоколы
Начиная с версии Python 3.8 (PEP-544), появляется новый механизм протоколов для реализации структурной типизации в Python. Термин протоколы давно существует в мире Python и хорошо знаком всем, кто работает с языком. Можно вспомнить, например, протокол итераторов, протокол дескрипторов, и несколько других.
Новые протоколы в некотором смысле «перегружают» уже устоявшийся термин, добавляя возможность структурно проверять совместимость типов при статических проверках (с помощью, например, mypy). В момент исполнения программы, протоколы в большинстве случаев не имеют какого-то специального значения, являются обычными абстрактными классами ( abc.ABC ), и не предназначены для инстанциирования объектов напрямую.
Рассмотрим следующий пример:
Mypy сообщит нам об ошибке, если переданный в функцию iterate_by объект не будет поддерживать протокол итераций (напомню, у объекта должен быть метод __iter__ возвращающий итератор).
Если мы объявим собственный класс, который будет поддерживать протокол итераций, то mypy сможет точно так же, статически проверить соответствие объектов нашего класса заявленному протоколу.
В стандартной библиотеке (в модуле typing ) определено довольно много протоколов для статических проверок. Полный список и примеры использования встроенных протоколов можно посмотреть в документации mypy.
Пользовательские протоколы
Кроме использования определенных в стандартной библиотеке протоколов, есть возможность определять собственные протоколы. При статической проверке типов mypy сможет подтвердить соответствие конкретных объектов объявленным протоколам, либо укажет на ошибки при несоответствии.
Пример использования
Разберем небольшой пример использования пользовательских протоколов:
Если реализация протокола будет некорректной, то mypy сообщит об ошибке:
В данном примере mypy не только сообщает об ошибке в коде программы, но и подсказывает какой метод протокола не реализован (или реализован неправильно).
Явная имплементация протокола
Помимо неявной имплементации, разобранной в примерах выше, есть возможность явно имплементировать протокол. В таком случае mypy сможет проверить, что все методы и свойства протокола реализованы правильно.
В случае явной имплементации протоколы становятся больше похожи на абстрактные классы ( abc.ABC ), позволяют проверять корректность реализации методов и свойств, а так же использовать реализацию по-умолчанию. Но опять же, явное наследование не является обязательным, соответствие произвольного объекта протоколу mypy сможет проверить при статическом анализе.
Декоратор runtime_checkable
Хотя это и может быть полезно в каких-то случаях, у этого метода есть несколько серьезных ограничений, которые подробно разобраны в PEP-544.
Несколько слов в заключение
Новые протоколы являются продолжением идеи утиной типизации в современном Python, в котором инструменты статической проверки типов заняли довольно важное место. Mypy и другие подобные инструменты теперь имеют возможность использовать структурную типизацию в дополнение к номинальной для проверки корректности кода на Python. Кроме того, если вы используете аннотации и проверки типов в своих проектах, то новые протоколы могут сделать код более гибким, сохраняя при этом безопасность и уверенность, которую дает статическая типизация.
Если вам есть что добавить о достоинствах и недостатках структурной типизации, прошу поделиться своими мыслями в комментариях.
Примечания
Все примеры рассмотренные в статье проверялись в Python 3.9 / mypy 0.812.