เอามาจาก Python Tutorial
ตั้งใจเขียนให้อ่านสนุก ๆ นะครับ ห้ามจริงจังเด็ดขาด
ไพธอนเป็น ...
สำหรับเดเบียน ไพธอนจะถูกติดตั้งมาเป็นค่าปริยาย แต่หากถูกถอดออกไปแล้ว ก็สามารถติดตั้งใหม่ด้วยคำสั่ง
$ sudo aptitude install python
2.1 เรียกใช้ตัวแปลบรรทัดคำสั่ง (Invoking the Interpreter)
2.2 ตัวแปลคำสั่งและสภาพแวดล้อม (The Interpreter and Its Environment)
ในเดเบียนตัวโปรแกรมไพธอนจะอยู่ที่ /usr/bin/python
ซึ่งจะเป็นลิงก์โยงไปหาตัวไพธอนรุ่นที่เราติดตั้งจริง ๆ เช่น
$ which python /usr/bin/python $ ls -l /usr/bin/python lrwxrwxrwx 1 root root 9 2006-12-26 19:18 /usr/bin/python -> python2.4
จะเห็นว่ารุ่นของไพธอนตามตัวอย่าง เป็นรุ่น 2.4
ซึ่งไดเรกทอรี่ /usr/bin
จะอยู่ในพาธการค้นหาโปรแกรมอยู่แล้ว ดังนั้นเราสามารถเรียกใช้ได้ง่าย ๆ ว่า
$ python
สำหรับลินุกซ์ดิสโตรอื่นก็คล้าย ๆ กัน
ในวินโดวส์ เมื่อติดตั้งไพธอนเสร็จแล้ว ตัวโปรแกรมจะไปอยู่ที่ C:\Python24
ซึ่งเราอาจต้องเพิ่มในพาธเอง ด้วยการเข้าสู่ Command Prompt และพิมพ์ดังนี้
set path=%path%;C:\python24
ทั้งหมดนี้เป็นการเรียกใช้ตัวแปลบรรทัดคำสั่งของไพธอน ซึ่งจะทำให้เราสามารถใช้งานแบบโต้ตอบกับตัวแปลภาษาได้
แต่ยังมีอีกกรณีหนึ่งคือ หากเราต้องการเพียงแค่ทดลองเพียงคำสั่งเดียวแล้วออกจากไพธอนเลย เราอาจใช้รูปแบบเป็น python -c command [arg]
เช่น
$ python -c 'print "abcd"' abcd
เมื่อเรียกใช้ตัวแปลบรรทัดคำสั่ง ค่าตามหลังที่เราส่งผ่านให้กับโปรแกรม จะถูกเก็บไว้ที่ตัวแปร sys.argv
โดย...
python
: sys.argv[0]
จะเป็นสตริงก์ว่างpython -
: sys.argv[0]
จะบรรจุค่า "-"
-c
หรือ -m
: sys.argv[0]
จะเก็บค่า "-c" และชื่อมอดูลตามลำดับ ค่าอื่นหลังจากนี้ จะถูกเก็บไว้ในตัวแปร sys.argv
เพื่อให้คำสั่งหรือมอดูลได้เรียกใช้งานต่อไปพร้อมต์หลัก (Primary prompt) คือ >>>
$ python Python 2.4.4 (#2, Apr 5 2007, 20:11:18) [GCC 4.1.2 20061115 (prerelease) (Debian 4.1.1-21)] on linux2 Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>>
แต่หากยังไม่จบบล๊อก จะใช้พร้อมต์ตาม (Secondary promt) คือ ...
ดังนี้
>>> the_world_is_flat = 1 >>> if the_world_is_flat: ... print "Be careful not to fall off!" ... Be careful not to fall off!
เมื่อเกิดข้อผิดพลาด ไพธอนจะรายงานข้อผิดพลาดและรายทางของการผิดพลาด โดย
รายงานความผิดพลาดทั้งหมดจะถูกส่งไปยังสายการรายงานข้อผิดพลาดของระบบ (standard error stream) และการแสดงผลก็จะถูกส่งไปยังเอาต์พุตของระบบเช่นกัน
การกดคีย์เพื่อขัดจังหวะ เช่น Control-C หรือ DEL จะ...
KeyboardInterrupt
จะถูกยกขึ้นมา ซึ่งเราสามารถจัดการได้โดยผ่านประโยคคำสั่ง try
แค่เติม Hash bang ที่บรรทัดแรกของสคริปต์ ก็จะทำให้สคริปต์สามารถรันได้
#! /usr/bin/env python
อย่าลืมเปลี่ยนโหมดให้รันได้ด้วย
$ chmod +x myscript.py
หากมีส่วนของโค๊ดที่ไม่ใช่ภาษาอังกฤษล้วน ควรแจ้งการเข้ารหัสอักขระด้วย ด้วยการเติมต่อจากบรรทัดแรกว่า
# -*- coding: encoding -*-
สามารถดูรหัสอักขระทั้งหมดที่ Python Library Reference ในหัวข้อ codecs
เช่น ถ้าจะกำหนดค่าตัวแปรให้มีสัญญลักษณ์การเงินยูโร เราอาจเลือกใช้การเข้ารหัสอักขระเป็น ISO-8859-15
(ค่า ordinal คือ 164) ซึ่งในสคริปต์นี้จะพิมพ์ค่า 8364 ซึ่งเป็นค่ายูนิโค๊ดของสัญญลักษณ์ยูโร
# -*- coding: iso-8859-15 -*- currency = u"€" print ord(currency)
แต่สำหรับยุคนี้ ควรเลือกใช้ UTF-8 ดีกว่าเยอะ เพราะรองรับอักขระทุกตัวในโลก
ในการใช้งานหมวดโต้ตอบ บางครั้งอาจต้องตั้งค่าเริ่มต้นให้ระบบ โดยการใส่ชื่อโปรแกรมที่ต้องการรันในการเริ่มต้นให้กับตัวแปรแวดล้อมชื่อ PYTHONSTARTUP
(คล้ายกับการตั้งค่าไฟล์ .profile ในลินุกซ์)
เราสามารถขยายความสามารถนี้ โดยให้ไฟล์เริ่มต้นหลักมาดูในไดเรคทอรี่ปัจจุบันก่อน ว่ามีไฟล์ที่มีชื่อตามที่เรากำหนดหรือไม่ ถ้ามีก็จะรันตามที่เรากำหนดไว้ เช่นถ้ากำหนดให้ใช้ชื่อว่า .pythonrc.py
ก็ใช้คำสั่งว่า "if os.path.isfile('.pythonrc.py'): execfile('.pythonrc.py')"
เป้นต้น
การสร้างไฟล์เริ่มต้นทำได้โดยบรรจุคำสั่งนี้ในสคริปต์
import os filename = os.environ.get('PYTHONSTARTUP') if filename and os.path.isfile(filename): execfile(filename)
3.1 ใช้งานเป็นเครื่องคิดเลข (Using Python as a Calculator)
3.2 ลองเขียนสักสคริปต์นึง (First Steps Towards Programming)
ตัวอย่างจะใช้เครื่องหมาย #
แทนคอมเมนต์
เช่น
# this is the first comment SPAM = 1 # and this is the second comment # ... and now a third! STRING = "# This is not a comment."
ในหมวดโต้ตอบ เราใช้แทนเครื่องคิดเลขได้เลย เช่น
>>> 2+2 4 >>> # This is a comment ... 2+2 4 >>> 2+2 # and a comment on the same line as code 4 >>> (50-5*6)/4 5 >>> # Integer division returns the floor: ... 7/3 2 >>> 7/-3 -3
กำหนดค่าให้ตัวแปรด้วย =
ตามปกติ
>>> width = 20 >>> height = 5*9 >>> width * height 900
กำหนดทีละหลายตัวแปรพร้อมกันก็ได้
>>> x = y = z = 0 # Zero x, y and z >>> x 0 >>> y 0 >>> z 0
รองรับทศนิยมลอยด้วย โดยมีหลักว่า ถ้าต้นทางเป็นจำนวนเต็ม ผลจะเป็นจำนวนเต็มด้วย ถ้าต้นทางเป็นทศนิยมลอย ผลจะเป็นทศนิยมลอยด้วย (ถ้าผสมกันก็จะเป็นทศนิยมลอยเช่นกัน)
>>> 3 * 3.75 / 1.5 7.5 >>> 7 / 2 3 >>> 7.0 / 2 3.5
จำนวนเชิงซ้อนก็ได้ โดยตัวเลขจินตภาพจะต้องต่อท้ายด้วย "j"
หรือ "J"
โดยมีรูปแบบเป็น "(real+imagj)"
หรือเขียนแบบฟังก์ชั่นว่า "complex(real, imag)"
>>> 1j * 1J (-1+0j) >>> 1j * complex(0,1) (-1+0j) >>> 3+1j*3 (3+3j) >>> (3+1j)*3 (9+3j) >>> (1+2j)/(1+1j) (1.5+0.5j)
ตัวเลขในจำนวนเชิงซ้อน จะถูกตีความเป็นทศนิยมลอยเสมอ และสามารถแยกตัวเลขจริงกับตัวเลขจินตภาพด้วยการเขียนในรูปแบบออปเจคต์คือ z.real
และ z.imag
>>> a=1+0.5j >>> a.real 1.0 >>> a.imag 0.5
ไม่สามารถใช้ฟังก์ชั่นการแปลงตัวเลขปกติ คือ float()
, int()
และ long()
กับจำนวนเชิงซ้อนได้
แต่สามารถใช้ฟังก์ชั่น abs(z)
หาค่าสัมบูรณ์ และใช้ z.real
หาค่าจำนวนจริงของ z
ได้
>>> a=3.0+4.0j >>> float(a) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: can't convert complex to float; use abs(z) >>> a.real 3.0 >>> a.imag 4.0 >>> abs(a) # sqrt(a.real**2 + a.imag**2) 5.0
พิเศษสำหรับหมวดโต้ตอบ ค่าที่ถูกพิมพ์ออกมาเป็นครั้งสุดท้าย จะถูกเก็บไว้ในตัวแปรพิเศษคือ _
เราอาจนำตัวแปรนี้ไปใช้ในการคำนวนค่าต่อ ๆ ไป
>>> tax = 12.5 / 100 >>> price = 100.50 >>> price * tax 12.5625 >>> price + _ 113.0625 >>> round(_, 2) 113.06
*** เนื่องจาก _
เป็นตัวแปรพิเศษดังกล่าว ดังนั้นเพื่อป้องกันความผิดพลาด จึงไม่ควรกำหนดค่าให้มัน ควรใช้เป็นตัวแปรเฉพาะตามวัตถุประสงค์ของไพธอนเท่านั้น
สามารถใช้งานสตริงก์ได้ทั้งอัญประกาศเดี่ยวและคู่ (Single & Double quote)
>>> 'spam eggs' 'spam eggs' >>> 'doesn\'t' "doesn't" >>> "doesn't" "doesn't" >>> '"Yes," he said.' '"Yes," he said.' >>> "\"Yes,\" he said." '"Yes," he said.' >>> '"Isn\'t," she said.' '"Isn\'t," she said.'
ใช้สตริงก์แบบหลายบรรทัด โดย...
\
(Backslash) ในการแยก เช่น>>> hello = "This is a rather long string containing\n\ ... several lines of text just as you would do in C.\n\ ... Note that whitespace at the beginning of the line is\ ... significant." >>> print hello This is a rather long string containing several lines of text just as you would do in C. Note that whitespace at the beginning of the line is significant.
r
นำหน้าเครื่องหมายอัญประกาศ ซึ่งก็จะให้ผลแบบดิบ ๆ>>> hello = r"This is a rather long string containing\n\ ... several lines of text much as you would do in C." >>> print hello This is a rather long string containing\n\ several lines of text much as you would do in C.
"""
หรือ '''
อันนี้ใช้ง่ายแบบธรรมชาติ>>> print """ ... Usage: thingy [OPTIONS] ... -h Display this usage message ... -H hostname Hostname to connect to ... """ Usage: thingy [OPTIONS] -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to
ที่สำคัญคือ เริ่มต้นด้วยอัญประกาศแบบไหน ก็ต้องปิดท้ายด้วยอัญประกาศแบบนั้นเสมอ
ใช้ +
ในการเชื่อมสตริงก์ และ *
ในการเชื่อมแบบซ้ำ ๆ
>>> word = 'Help' + 'A' >>> word 'HelpA' >>> '<' + word*5 + '>' '<HelpAHelpAHelpAHelpAHelpA>'
ในหมวดโต้ตอบนี้ ช่องว่างระหว่างสตริงก์ถูกประมวลผลเป็นการเชื่อมสคริงก์ แต่ใช้ได้กับสคริงก์อย่างเดียว ฟังกืชั่นไม่เกี่ยว
>>> 'str' 'ing' # <- This is ok 'string' >>> 'str'.strip() + 'ing' # <- This is ok 'string' >>> 'str'.strip() 'ing' # <- This is invalid File "<stdin>", line 1, in ? 'str'.strip() 'ing' ^ SyntaxError: invalid syntax
สตริงก์ทำตัวเป็น อาเรย์ของอักขระ ดังนั้นจึงสามารถอ้างถึงแบบอาเรย์ได้ โดยอ้างเป็นช่วงด้วย :
(colon) ซึ่งไพธอนเรียกช่วงของสตริงก์นี้ว่าสไลซ์ (slice)
>>> word[4] 'A' >>> word[0:2] 'He' >>> word[2:4] 'lp'
ถ้าละเลย ไม่ใส่ค่าดัชนี ถ้าเป็นดัชนีข้างหน้า จะถูกตีความเป็นศูนย์ และตัวหลังจะถูกตีความเป็นความยาวสตริงก์
>>> word[:2] # The first two characters 'He' >>> word[2:] # Everything except the first two characters 'lpA'
สตริงก์ในไพธอนไม่เหมือนกับภาษาซี ไพธอนไม่สามารถเปลี่ยนค่าสคริงก์โดยอ้างจากดัชนีได้
>>> word[0] = 'x' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: object doesn't support item assignment >>> word[:1] = 'Splat' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: object doesn't support slice assignment
แต่ก็สร้างใหม่ได้ไม่ยาก
>>> 'x' + word[1:] 'xelpA' >>> 'Splat' + word[4] 'SplatA' >>> x = word[:] >>> x = 'Splat' + x[4] >>> x 'SplatA'
ลูกเล่นเล็กน้อย ให้ผลเป็น s เหมือนเดิม
>>> word[:2] + word[2:] 'HelpA' >>> word[:3] + word[3:] 'HelpA'
ดัชนีที่มีค่านอกช่วงที่มีจริง ไพธอนจะแสดงเป็นอักขระว่างให้ โดยไม่รายงานความผิดพลาด
>>> word[1:100] 'elpA' >>> word[10:] '' >>> word[2:1] ''
ดัชนีเป็นค่าลบ จะเป็นการนับจากขวามาซ้าย
>>> word[-1] # The last character 'A' >>> word[-2] # The last-but-one character 'p' >>> word[-2:] # The last two characters 'pA' >>> word[:-2] # Everything except the last two characters 'Hel'
ยกเว้น -0 มีค่าเท่ากับ 0 จึงนับจากซ้ายเป็นปกติ
>>> word[-0] # (since -0 equals 0) 'H'
ถ้าระบุดัชนีเป็นช่วง ไพธอนจะจัดการค่าที่ไม่เป็นจริงให้ทั้งหมด แต่ถ้าใช้ดัชนีตัวเดียว ถ้าค่าดัชนีไม่เป็นจริง ไพธอนจะแสดงค่าผิดพลาด
>>> word[-100:] 'HelpA' >>> word[-10] # error Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? IndexError: string index out of range
เทคนิกการจำเรื่องช่วงดัชนีคือ ให้คิดว่าดัชนีเป็นค่าที่อยู่ระหว่างอักขระ ที่ซ้ายสุดเป็น 0 และขวาสุดเป็นขนาดสตริงก์
+---+---+---+---+---+ | H | e | l | p | A | +---+---+---+---+---+ 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1
สำหรับดัชนีที่เป็นค่าบวก ขนาดของสไลซ์คือผลต่างของค่าตัวเลขดัชนี เช่นขนาดของ word[1:3]
คือ 2
เราหาขนาดของสตริงก์ด้วยฟังก์ชั่น len()
>>> s = 'supercalifragilisticexpialidocious' >>> len(s) 34
ดูเพิ่มเติม
เรื่อง
เริ่มใช้ในไพธอนรุ่น 2.0 ในการจัดการข้อมูลแบบยูนิโค๊ด (ดู http://www.unicode.org/)
ใช้งานเหมือนสตริงก์ปกติ เวลาเขียนใช้ u
นำหน้าอัญประกาศ
>>> u'Hello World !' u'Hello World !'
ถ้าอักขระยูนิโค๊ดตัวไหนพิมพ์ยาก อาจใช้ \u
(Python Unicode-Escape) นำหน้า
แสดงตัวอย่างเป็นอักขระเคาะวรรค (space) คือ \u0020
>>> u'Hello\u0020World !' u'Hello World !'
ในการใช้สตริงก์ดิบกับยูนิโค๊ด ใช้ ur
นำหน้า และต้องใส่อักขระ \
สองตัว ไม่งั้นจะตีความเป็น Python Unicode-Escape ดูยุ่งยากเล็กน้อย แต่จะมีประโยชน์สำหรับการใช้งาน regular expresstion
>>> ur'Hello\u0020World !' u'Hello World !' >>> ur'Hello\\u0020World !' u'Hello\\\\u0020World !'
จริง ๆ แล้ว ไพธอนเก็บข้อมูลสตริงก์เป็นอักขระยูนิโค๊ดอยู่แล้ว (อาจเปลี่ยนแปลงในรุ่นหน้า คือรุ่น 3.0) ดังนั้นการใช้ฟังก์ชั่น str()
กับอักขระยูนิโค๊ด จึงแสดงข้อผิดพลาด เว้นเสียแต่ว่าอักขระเหล่านั้นมีรหัส ASCII น้อยกว่า 127 คือเป็นภาษาอังกฤษธรรมดา
>>> u"abc" u'abc' >>> str(u"abc") 'abc' >>> u"äöü" u'\xe4\xf6\xfc' >>> str(u"äöü") Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? UnicodeEncodeError: 'ascii' codec can't encode characters in position 0-2: ordinal not in range(128)
การแปลงการเข้ารหัสอักขระเป็นรหัสอักขระต่าง ๆ เราใช้ฟังก์ชั่น encode()
>>> u"äöü".encode('utf-8') '\xc3\xa4\xc3\xb6\xc3\xbc'
เป็นการแปลงสตริงก์ u"äöü"
ไปเป้นสตริงก์แบบ utf-8
และใช้ฟังก์ชั่น unicode()
ในการแปลงกลับ
>>> unicode('\xc3\xa4\xc3\xb6\xc3\xbc', 'utf-8') u'\xe4\xf6\xfc'
ข้อมูลลิสต์ถือเป็นข้อเด่นที่สุดข้อหนึ่งของไพธอน เป็นการเอาข้อมูลมาจัดให้อยู่ในกลุ่มเดียวกัน ภายใต้เครื่องหมายวงเล็บ []
โดยข้อมูลย่อยไม่จำเป็นต้องเป็นชนิดเดียวกัน
>>> a = ['spam', 'eggs', 100, 1234] >>> a ['spam', 'eggs', 100, 1234]
การใช้ดัชนีในการอ้างถึงข้อมูลย่อยภายใน ใช้งานคล้ายกับสตริงก์
>>> a[0] 'spam' >>> a[3] 1234 >>> a[-2] 100 >>> a[1:-1] ['eggs', 100] >>> a[:2] + ['bacon', 2*2] ['spam', 'eggs', 'bacon', 4] >>> 3*a[:3] + ['Boo!'] ['spam', 'eggs', 100, 'spam', 'eggs', 100, 'spam', 'eggs', 100, 'Boo!']
แต่ต่างจากสตริงก์ตรงที่ข้อมูลย่อยภายในสามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ โดยการอ้างจากดัชนี
>>> a ['spam', 'eggs', 100, 1234] >>> a[2] = a[2] + 23 >>> a ['spam', 'eggs', 123, 1234] >>> a[2] = 10 >>> a ['spam', 'eggs', 10, 1234]
กำหนดค่าเป็นช่วงสไลซ์ก็ได้
>>> # Replace some items: ... a[0:2] = [1, 12] >>> a [1, 12, 123, 1234] >>> # Remove some: ... a[0:2] = [] >>> a [123, 1234] >>> # Insert some: ... a[1:1] = ['bletch', 'xyzzy'] >>> a [123, 'bletch', 'xyzzy', 1234] >>> # Insert (a copy of) itself at the beginning ... a[:0] = a >>> a [123, 'bletch', 'xyzzy', 1234, 123, 'bletch', 'xyzzy', 1234] >>> # Clear the list: replace all items with an empty list ... a[:] = [] >>> a []
ใช้ฟังก์ชั่น len()
ในการหาขนาดลิสต์ (จำนวนสมาชิก)
>>> len(a) 8
ซ้อนลิสต์ในลิสต์ก็ได้
>>> q = [2, 3] >>> p = [1, q, 4] >>> len(p) 3 >>> p[1] [2, 3] >>> p[1][0] 2 >>> p[1].append('xtra') # See section 5.1 >>> p [1, [2, 3, 'xtra'], 4] >>> q [2, 3, 'xtra']
จากตัวอย่างนี้ ตัวแปร p[1]
กับตัวแปร q
เป็นออปเจกต์อันเดียวกัน (การใช้ลิสต์ต้องระวังตรงนี้นิดนึง)
การใช้งานไพธอนง่ายตรงนี้ คือเราจะเขียนโค๊ดเล็ก ๆ แล้วก็จับมาต่อ ๆ กันไป กลายเป็นสคริปต์ที่ซับซ้อนสำหรับใช้งานจริง
เริ่มด้วยโค๊ดอมตะ อนุกรมฟิโบแนคซี่ (Fibonacci)
>>> # Fibonacci series: ... # the sum of two elements defines the next ... a, b = 0, 1 >>> while b < 10: ... print b ... a, b = b, a+b ... 1 1 2 3 5 8
ความรู้ใหม่
a
คือ 0 และ b
คือ 1while
คำสั่งนี้จะตีความว่า นิพจน์หลังคำสั่ง while
จะเป็นอะไรก็ได้ที่ไม่ใช่ศุนย์หรือค่าว่าง จะเป็นจริงเสมอ โดยที่การเปรียบเทียบจะใช้สัญญลักษณ์เหมือนภาษาซี คือ < คือน้อยกว่า > คือมากกว่า == คือเท่ากันกับ <= คือน้อยกว่าหรือเท่ากับ >= คือมากกว่าหรือเท่ากับ และ != คือไม่เท่ากับprint
มีข้อพิเศษคือ
>>> i = 256*256 >>> print 'The value of i is', i The value of i is 65536
>>> a, b = 0, 1 >>> while b < 1000: ... print b, ... a, b = b, a+b ... 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987
4.1 ประโยค if
( if
Statements)
4.2 ประโยค for
( for
Statements)
4.3 ฟังก์ชั่น range()
(The range()
Function)
4.4 คำสั่ง break
และ continue
และวลี else
สำหรับการวนรอบ ( break
and continue
Statements, and else
Clauses on Loops)
4.5 คำสั่ง pass
( pass
Statements)
4.6 นิยามฟังก์ชั่น (Defining Functions)
4.7 เพิ่มเติมเรื่องฟังก์ชั่น (More on Defining Functions)
while
แล้ว บทนี้เรามารู้จักคำสั่งควบคุมให้มากขึ้น
if
( if
Statements)>>> x = int(raw_input("Please enter an integer: ")) >>> if x < 0: ... x = 0 ... print 'Negative changed to zero' ... elif x == 0: ... print 'Zero' ... elif x == 1: ... print 'Single' ... else: ... print 'More' ...
มี elif
กี่ตัวก็ได้ และมี else
หรือไม่มีก็ได้ (ภาษาอื่นอาจมี switch
และ case
แต่ไพธอนใช้ if
อย่างเดียว)
for
( for
Statements)for
ของไพธอน ต่างจากภาษาอื่นเล็กน้อย ตอนวนรอบ แทนที่จะใช้ตัวนับซึ่งเป็นตัวเลข ไพธอนกลับใช้ลำดับแทน (เช่น สตริงก์ ลิสต์ หรือทูเปิล)
>>> # Measure some strings: ... a = ['cat', 'window', 'defenestrate'] >>> for x in a: ... print x, len(x) ... cat 3 window 6 defenestrate 12
range()
(The range()
Function)ใช้สร้างลิสต์จากช่วงของตัวเลขจำนวนเต็ม
แบบง่าย
>>> range(10) [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
อาจกำหนดเป็นช่วง
>>> range(5, 10) [5, 6, 7, 8, 9]
หรือแบบกำหนดขนาดขั้นของการเพิ่มด้วย
>>> range(0, 10, 3) [0, 3, 6, 9] >>> range(-10, -100, -30) [-10, -40, -70]
ใช้ร่วมกับ len()
กับลิสต์ (การทำงานกับลิสต์แบบอ้างอิงจากดัชนี จะใช้วิธีนี้เป็นปกติ)
>>> a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb'] >>> for i in range(len(a)): ... print i, a[i] ... 0 Mary 1 had 2 a 3 little 4 lamb
break
และ continue
และวลี else
สำหรับการวนรอบ ( break
and continue
Statements, and else
Clauses on Loops)คำสั่ง break
ส่งผลให้หลุดจากวงรอบที่คำสั่งนี้บรรจุอยู่
ส่วน continue
จะมีผลให้หยุดการทำงานที่จุดนั้น แล้วกลับไปเริ่มวนรอบใหม่
วลี else
ใช้สำหรับเมื่อหลุดจากการวนแล้ว จะทำภายในบล๊อกนี้หนึ่งครั้ง ยกเว้นถ้าพบคำสั่ง break
>>> for n in range(2, 10): ... for x in range(2, n): ... if n % x == 0: ... print n, 'equals', x, '*', n/x ... break ... else: ... # loop fell through without finding a factor ... print n, 'is a prime number' ... 2 is a prime number 3 is a prime number 4 equals 2 * 2 5 is a prime number 6 equals 2 * 3 7 is a prime number 8 equals 2 * 4 9 equals 3 * 3
pass
( pass
Statements)คำสั่ง pass
ไม่ทำอะไรเลย แต่มีไว้เผื่อเวลาเราวางโครงสร้างโค๊ดไว้แล้ว แต่ยังไม่ได้เขียนท่อนนั้น ก็บรรจุคำสั่งนี้ไว้เพื่อให้สามารถทดสอบการรันได้
>>> while True: ... pass # Busy-wait for keyboard interrupt ...
เอาตัวอย่างในการเขียนอนุกรมฟิโบแนคซี่มาเขียน
>>> def fib(n): # write Fibonacci series up to n ... """Print a Fibonacci series up to n.""" ... a, b = 0, 1 ... while b < n: ... print b, ... a, b = b, a+b ... >>> # Now call the function we just defined: ... fib(2000) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597
ฟังก์ชั่น ขึ้นต้นด้วย def
ตามด้วยชื่อฟังก์ชั่นและวงเล็บซึ่งบรรจุอาร์กิวเมนต์ หลังจากนี้จะเป็นบล๊อกที่ต้องเยื้องย่อหน้า
บรรทัดพิเศษต่อจากชื่อฟังก์ชั่น อาจใส่คำอธิบายการทำงานของฟังก์ชั่นได้เลย ซึ่งไพธอนจะไม่ตีความเป็นโค๊ดที่จะรัน บรรทัดนี้เรียกว่า docstring
ตัวแปรในฟังก์ชั่นจะถือเป็นตัวแปรท้องถิ่นทั้งหมด เว้นแต่เรากำหนดให้เป็นตัวแปรร่วม ซึ่งต้องกำหนดด้วยคำสั่ง global
การส่งผ่านค่าตัวแปร จะถือเป็นการส่งผ่านโดยค่าทั้งหมด (pass by value)
ชื่อฟังก์ชั่นสามารถถูกกำหนดค่าให้กับตัวแปรได้
>>> fib <function fib at 10042ed0> >>> f = fib >>> f(100) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 >>> f <function fib at 10042ed0>
ฟังก์ชั่นในไพธอนจะคืนค่ากลับมาเสมอ ซึ่งปกติจะใช้ด้วยคำสั่ง return VALUE
แต่ในตัวอย่างข้างต้นไม่มีการคืนค่าด้วยคำสั่ง return
กรณีนี้ไพธอนจะคืนค่าเป็นค่าพิเศษคือ None
>>> print fib(0) None
จากตัวอย่างข้างต้น สามารถเขียนในรูปฟังก์ชั่นที่ส่งคืนค่าดังนี้
>>> def fib2(n): # return Fibonacci series up to ... """Return a list containing the Fibonacci series up to n."" ... result = [ ... a, b = 0, ... while b < n ... result.append(b) # see belo ... a, b = b, a+ ... return resul ... >>> f100 = fib2(100) # call i >>> f100 # write the result [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
ความรู้ใหม่
None
result.append(b)
เป็นเมธอดของลิสต์ result
เมธอดก็คือฟังก์ชั่นที่เป็นเฉพาะของออปเจคต์นั้น ซึ่งมีรูปแบบการเขียนเป็น obj.methodname
result.append(b)
มีผลเท่ากับ "result = result + [b]"
แต่เขียนได้กระชับและเข้าใจง่ายกว่ามีหลักในการกำหนดค่าอาร์กิวเมนต์คือ
เป็นการกำหนดค่าปริยายให้กับอาร์กิวเมนต์ มีรูปแบบว่าอาร์กิวเมนต์ที่จะกำหนดค่าปริยายให้ จะต้องอยู่ทางขวาเสมอ ส่วนตัวที่ไม่กำหนด จะต้องอยู่ทางซ้ายเสมอ
def ask_ok(prompt, retries=4, complaint='Yes or no, please!'): while True: ok = raw_input(prompt) if ok in ('y', 'ye', 'yes'): return True if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'): return False retries = retries - 1 if retries < 0: raise IOError, 'refusenik user' print complaint
การใช้งานเช่น ask_ok('Do you really want to quit?')
หรือ ask_ok('OK to overwrite the file?', 2, 'Please answer y or n')
จากตัวอย่างหลัง retries
คือ 2 และ complaint
คือ 'Please answer y or n'
ในตัวอย่างนี้ มีคำใหม่คือ in
เป็นการดูว่าตัวแปร ok
อยู่ภายในช่วงที่กำหนดหรือไม่
ข้อควรระวัง
>>> i = 5 >>> def f(arg=i): ... print arg ... >>> f() 5 >>> i=6 >>> f() 5
>>> def f(a, L=[]): ... L.append(a) ... return L ... >>> print f(1) [1] >>> print f(2) [1, 2] >>> print f(3) [1, 2, 3]
วิธีแก้คือ ให้หลีกเลื่ยงข้อมูลชนิดนี้ในการกำหนดค่าปริยาย จากตัวอย่างจะดัดแปลงฟังก์ชั่นเป็น
def f(a, L=None): if L is None: L = [] L.append(a) return L
เหมือนกับหัวข้อก่อนหน้า แต่ในหัวข้อนี้ เจาะจงอธิบายลักษณะที่กำหนดเป็นคีย์เวิร์ด มีรูปแบบคือ "keyword = value"
def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'): print "-- This parrot wouldn't", action, print "if you put", voltage, "volts through it." print "-- Lovely plumage, the", type print "-- It's", state, "!"
การใช้งาน
parrot(1000) parrot(action = 'VOOOOOM', voltage = 1000000) parrot('a thousand', state = 'pushing up the daisies') parrot('a million', 'bereft of life', 'jump')
parrot() # ผิดเพราะขาดค่าที่ไม่มีค่าปริยาย คือ voltage parrot(voltage=5.0, 'dead') # ผิดเพราะค่าปริยายอยู่ซ้าย จริง ๆ ต้องอยู่ขวา parrot(110, voltage=220) # ผิดเพราะกำหนดค่าซ้อน parrot(actor='John Cleese') # ผิดเพราะชื่อไม่มีชื่อคีย์เวิร์ด actor
ตัวอย่างการรายงานข้อผิดพลาดของการกำหนดค่าซ้อน
>>> def function(a): ... pass ... >>> function(0, a=0) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: function() got multiple values for keyword argument 'a'
ตัวอย่างต่อไปจะแสดงให้เห็นประโยชน์ที่แท้จริงของหัวข้อนี้ คือ การระบุอาร์กิวเมนต์แบบให้ง่ายต่อการพลิกแพลง คือเราสามารถระบุอาร์กิวเมนต์แบบอ้างอิงได้ โดยมีรูปแบบคือ
def function_name(normal_parameter, *tuple_parameter, **dictionary_parameter)
ตัวอย่างคือ
def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords): print "-- Do you have any", kind, '?' print "-- I'm sorry, we're all out of", kind for arg in arguments: print arg print '-'*40 keys = keywords.keys() keys.sort() for kw in keys: print kw, ':', keywords[kw]
เรียกใช้ด้วยคำสั่ง
cheeseshop('Limburger', "It's very runny, sir.", "It's really very, VERY runny, sir.", client='John Cleese', shopkeeper='Michael Palin', sketch='Cheese Shop Sketch')
ในที่นี้
kind = 'Limburger'
arguments = ("It's very runny, sir.", "It's really very, VERY runny, sir.")
keywords = { client:'John Cleese', shopkeeper:'Michael Palin', sketch:'Cheese Shop Sketch' }
ผลลัพธ์คือ
-- Do you have any Limburger ? -- I'm sorry, we're all out of Limburger It's very runny, sir. It's really very, VERY runny, sir. ---------------------------------------- client : John Cleese shopkeeper : Michael Palin sketch : Cheese Shop Sketch
ความรู้ใหม่
จากตัวอย่างเรียกใช้เมธอด sort()
ในการเรียงข้อมูลดัชนี ซึ่งเป็นเมธอดของลิสต์
ลิสต์นี้ได้มาจากการหาดัชนีของดิกชันนารี keyword
ได้ออกมาเป็นลิสต์ชื่อ keys
ด้วยเมธอดของดิกชันนารีคือ keys()
หากเราส่งผ่านอาร์กิวเมนต์แบบอ้างอิงซึ่งจะกลายเป็นทูเปิลแล้ว เราจะได้ความยืดหยุ่นในการกำหนดอาร์กิวเมนต์ ตัวอย่างคือ
>>> def testparm(x, *y): ... print 'x=',x,'y=',y ... >>> testparm('a',1,2,3) x= a y= (1, 2, 3)
หรือ
>>> def testparm(x, *y): ... print 'x=', x, 'y=', ... for i in y: ... print i, ... >>> testparm('a',1,2,3) x= a y= 1 2 3
ตัวอย่างในบทความต้นฉบับคือ
def fprintf(file, format, *args): file.write(format % args)
จากตัวอย่างก่อน ๆ ที่เรารู้เรื่องการผ่านค่าแบบอ้างอิงเป็นทูเปิลและดิกชันนารีแล้ว เราสามารถพลิกแพลงได้ เช่น
ในตัวอย่างนี้ใช้ลิสต์แทนทูเปิล (ถ้าไม่มีการเปลี่ยนแปลงค่า ลิสต์และทูเปิลสามารถใช้แทนกันได้แบบตรง ๆ )
>>> range(3, 6) # normal call with separate arguments [3, 4, 5] >>> args = [3, 6] >>> range(*args) # call with arguments unpacked from a list [3, 4, 5]
ตัวอย่างนี้เป็นดิกชันนารี
>>> def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'): ... print "-- This parrot wouldn't", action, ... print "if you put", voltage, "volts through it.", ... print "E's", state, "!" ... >>> d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"} >>> parrot(**d) -- This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !
ยืมความสามารถเรื่อง Functional Programming แบบภาษา Lisp มาใช้
โครงสร้างชวนเวียนหัวหน่อย ดูตัวอย่างดีกว่า
แบบไม่ใช้ lambda
>>> def f(x): ... return x*2 ... >>> f(3) 6
ใช้ lambda
แบบแรก
>>> g = lambda x: x*2 >>> g(3) 6
ใช้ lambda
แบบชั่วคราวจริง ๆ
>>> (lambda x: x*2)(3) 6
อีกตัวอย่างนึง ใช้ผสมกับฟังก์ชั่น
>>> def make_incrementor(n): ... return lambda x: x + n ... >>> f = make_incrementor(42) >>> f(0) 42 >>> f(1) 43
บรรทัดแรกถัดจากชื่อฟังก์ชั่น เป็นบรรทัดพิเศษที่ใส่บรรทัดข้อความอธิบายการทำงานของฟังก์ชั่น ถ้าใช้ตรีอัญประกาศ """
หรือ '''
ก็สามารถเขียนได้หลายบรรทัด
สามารถเรียกดูข้อความในบรรทัดนี้ได้จากเมธอด function_name.__doc__
ตัวอย่าง
>>> def my_function(): ... """Do nothing, but document it. ... ... No, really, it doesn't do anything. ... """ ... pass ... >>> print my_function.__doc__ Do nothing, but document it. No, really, it doesn't do anything.
5.1 ลิสต์อีกที (More on Lists)
5.2 ประโยค del
(The del
statement)
5.3 ทูเปิล (Tuples and Sequences)
5.4 เซ็ต (Sets)
5.5 ดิกชันนารี (Dictionaries)
5.6 เทคนิกการวนรอบ (Looping Techniques)
5.7 เงื่อนไข (More on Conditions)
5.8 น้ำหนักของข้อมูลแบบลำดับ (Comparing Sequences and Other Types)
บทนี้จะอธิบายเทคนิกการใช้งานข้อมูล
เวลาใช้งานจริง เราจะใช้ลิสต์มากหน่อย เพราะมันเปลี่ยนแปลงค่าได้ เลยทำให้มีเมธอดของลิสต์เยอะหน่อย
append(x)
a[len(a):] = [x]
>>> a=[1,2,3] >>> a.append(4) >>> a [1, 2, 3, 4]
extend(L)
a[len(a):] = L
>>> a=[1,2,3] >>> L=[4,5,6] >>> a.extend(L) >>> a [1, 2, 3, 4, 5, 6]
insert(i, x)
a.insert(0, x)
ก็คือการไปแทรกข้างหน้าa.insert(len(a), x)
ก็คือการไปต่อท้าย คือ a.append(x)
>>> a=[1,2,3] >>> a.insert(2,0) >>> a [1, 2, 0, 3]
remove(x)
>>> a=[1,2,3] >>> a.remove(2) >>> a [1, 3] >>> a.remove(2) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? ValueError: list.remove(x): x not in list
pop([i])
>>> a=[1,2,3] >>> a.pop(1) 2 >>> a [1, 3]
index(x)
>>> a=[1,2,3] >>> a.index(2) 1
count(x)
>>> a=[2,2,2,9,4,4,4,4] >>> a.count(2) 3
sort()
>>> a=[1,5,4,2,3] >>> a.sort() >>> a [1, 2, 3, 4, 5]
reverse()
>>> a=[1,5,4,2,3] >>> a.reverse() >>> a [3, 2, 4, 5, 1]
ตัวอย่างรวมอีกทีนึง
>>> a = [66.25, 333, 333, 1, 1234.5] >>> print a.count(333), a.count(66.25), a.count('x') 2 1 0 >>> a.insert(2, -1) >>> a.append(333) >>> a [66.25, 333, -1, 333, 1, 1234.5, 333] >>> a.index(333) 1 >>> a.remove(333) >>> a [66.25, -1, 333, 1, 1234.5, 333] >>> a.reverse() >>> a [333, 1234.5, 1, 333, -1, 66.25] >>> a.sort() >>> a [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5]
ถ้าจะใช้งานลิสต์แบบสแต็คคือ เข้าก่อนออกหลัง ก็แค่ใช้เมธอดให้เหมาะสม คือเติมด้วย append()
แล้วเอาออกด้วย pop()
>>> stack = [3, 4, 5] >>> stack.append(6) >>> stack.append(7) >>> stack [3, 4, 5, 6, 7] >>> stack.pop() 7 >>> stack [3, 4, 5, 6] >>> stack.pop() 6 >>> stack.pop() 5 >>> stack [3, 4]
คือ เข้าก่อนออกก่อน ก็ใช้ append()
และ pop(0)
ตามลำดับ
>>> queue = ["Eric", "John", "Michael"] >>> queue.append("Terry") # Terry arrives >>> queue.append("Graham") # Graham arrives >>> queue.pop(0) 'Eric' >>> queue.pop(0) 'John' >>> queue ['Michael', 'Terry', 'Graham']
มี 3 ตัว (ไม่นับคำสั่ง lambda
)
filter(function, sequence)
sequence
เฉพาะถ้า function
คืนค่าที่เป็นจริง (ไม่ใช่ศูนย์หรือ None
) งงนิดหน่อย ดูตัวอย่างดีกว่า เป็นการหาจำนวนเฉพาะ
>>> def f(x): return x % 2 != 0 and x % 3 != 0 ... >>> filter(f, range(2, 25)) [5, 7, 11, 13, 17, 19, 23]
map(function, sequence)
sequence
ไปทำงานใน function
แล้วคืนช่วงของผลลัพธ์ออกมาเป็นลิสต์
>>> def cube(x): return x*x*x ... >>> map(cube, range(1, 11)) [1, 8, 27, 64, 125, 216, 343, 512, 729, 1000]
หาก function
ต้องการอาร์กิวเมนต์มากกว่าหนึ่งตัว ก็ต้องใส่ sequence
ด้วยจำนวนที่เท่ากัน
>>> seq = range(8) >>> def add(x, y): return x+y ... >>> map(add, seq, seq) [0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14] >>> s2 = range(10,18) >>> map(add, seq, s2) [10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24] >>> s3 = range(18, 10, -1) >>> map(add, seq, s3) [18, 18, 18, 18, 18, 18, 18, 18]
reduce(function, sequence)
sequence
ชุดแรก ไปเป็นข้อมูลนำเข้าให้ function
กับ sequence
ชุดต่อ ๆ ไป จนหมดข้อมูล
>>> def add(x,y): return x+y ... >>> reduce(add, range(1, 11)) 55
ถ้าไม่มีข้อมูลจาก sequence
จะแสดงข้อผิดพลาด
>>> reduce(add, range(0)) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: reduce() of empty sequence with no initial value
เพื่อเป็นการป้องการการผิดพลาดดังกล่าว อาจใส่อาร์กิวเมนต์ตัวที่สามซึ่งจะกลายเป็นค่าเริ่มต้นให้กับ function
เพื่อป้องกันกรณีลิสต์ว่าง ดังนี้
>>> def xsum(seq): ... def add(x,y): return x+y ... return reduce(add, seq, 0) ... >>> xsum(range(1, 11)) 55 >>> xsum([]) 0
เป็นโครงสร้างเฉพาะตัวของไพธอนที่ยืมมาจากภาษา Haskell/ML ในการสร้างลิสต์ใหม่จากลิสต์ที่มีอยู่ ใช้มากในไพธอน มีรูปแบบเป็น
[f(x) for x in L [ if p(x) ] ]
แปลว่า ให้สร้างลิสต์ด้วยฟังก์ชั่น f
จากลิสต์ L
สมาชิกต่อสมาชิก โดยแต่ละสมาชิกจะต้องมีค่า p(x)
ที่เป็นจริง
โครงสร้างส่วนหลัง ตรงที่เป็น if ...
เป็นตัวเลือก อาจใส่หรือไม่ก็ได้
ตัวอย่าง
>>> freshfruit = [' banana', ' loganberry ', 'passion fruit '] >>> [weapon.strip() for weapon in freshfruit] ['banana', 'loganberry', 'passion fruit'] >>> vec = [2, 4, 6] >>> [3*x for x in vec] [6, 12, 18] >>> [3*x for x in vec if x > 3] [12, 18] >>> [3*x for x in vec if x < 2] [] >>> [[x,x**2] for x in vec] [[2, 4], [4, 16], [6, 36]] >>> [x, x**2 for x in vec] # error - parens required for tuples File "<stdin>", line 1, in ? [x, x**2 for x in vec] ^ SyntaxError: invalid syntax >>> [(x, x**2) for x in vec] [(2, 4), (4, 16), (6, 36)] >>> vec1 = [2, 4, 6] >>> vec2 = [4, 3, -9] >>> [x*y for x in vec1 for y in vec2] [8, 6, -18, 16, 12, -36, 24, 18, -54] >>> [x+y for x in vec1 for y in vec2] [6, 5, -7, 8, 7, -5, 10, 9, -3] >>> [vec1[i]*vec2[i] for i in range(len(vec1))] [8, 12, -54] >>> [str(round(355/113.0, i)) for i in range(1,6)] ['3.1', '3.14', '3.142', '3.1416', '3.14159']
del
(The del
statement)ใช้งานคล้าย ๆ pop()
แต่เลือกช่วงได้ด้วย จึงต้องระบุดัชนีเสมอ
>>> a = [-1, 1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[0] >>> a [1, 66.25, 333, 333, 1234.5] >>> del a[2:4] >>> a [1, 66.25, 1234.5] >>> del a[:] >>> a []
สามารถใช้ del
ในการลบตัวแปรได้ด้วย
>>> del a
ทูเปิลคล้ายกับลิสต์ ต่างกันตรงเป็นข้อมูลที่สามารถกำหนดค่าได้ครั้งเดียว จึงเหมาะที่จะใช้ในงานที่ต้องการค่าคงที่
ลิสต์ใช้วงเล็บก้ามปู []
แต่ทูเปิลใช้วงเล็บธรรมดา ()
หรืออาจละเลยไม่ใส่ก็ได้ โดยใส่แค่จุลภาค ,
ตามหลังสมาชิก (แต่ต้องระวังตัวเองงงเอง)
>>> t = 12345, 54321, 'hello!' >>> t[0] 12345 >>> t (12345, 54321, 'hello!') >>> # Tuples may be nested: ... u = t, (1, 2, 3, 4, 5) >>> u ((12345, 54321, 'hello!'), (1, 2, 3, 4, 5))
ตัวอย่างการละเลยการใส่วงเล็บ ซึ่งถ้าดูผ่าน ๆ อาจสับสนได้
>>> empty = () >>> singleton = 'hello', # <-- note trailing comma >>> len(empty) 0 >>> len(singleton) # ได้ค่าเป็น 1 เพราะเป็นทูเปิลที่มีสมาชิก 1 ตัว 1 >>> singleton ('hello',)
การละเลยการใส่วงเล็บในตอนกำหนดค่า ไพธอนเรียกว่า การอัดข้อมูลเป็นอนุกรม (sequence packing) ในกรณีนี้คือ tuple packing (ถ้าละเลยการใส่วงเล็บแล้ว จะถือว่าเป็นข้อมูล tuple เสมอ)
t = x, y, z
และยังสามารถกำหนดค่าแบบย้อนกลับได้ อันนี้เรียกว่า การแตกข้อมูลอนุกรม (sequence unpacking)
x, y, z = t
(ซึ่งถ้าเขียนให้ถูกจริง ๆ แล้วคือ (x, y, z) = t
)
และแน่นอนว่าใช้กับลิสต์ได้เช่นเดียวกัน
[x, y, z] = t
ไพธอนรุ่นหลัง เติมความสามารถเรื่องเซ็ตเข้าไป ซึ่งเซ็ตก็คือลิสต์ที่สามารถใช้งานในลักษณะเซ็ตได้ เช่น การทำยูเนียนและอินเตอร์เซคเป็นต้น
>>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'] >>> fruit = set(basket) # create a set without duplicates >>> fruit set(['orange', 'pear', 'apple', 'banana']) >>> 'orange' in fruit # fast membership testing True >>> 'crabgrass' in fruit False >>> # Demonstrate set operations on unique letters from two words ... >>> a = set('abracadabra') >>> b = set('alacazam') >>> a # unique letters in a set(['a', 'r', 'b', 'c', 'd']) >>> a - b # letters in a but not in b set(['r', 'd', 'b']) >>> a | b # letters in either a or b set(['a', 'c', 'r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l']) >>> a & b # letters in both a and b set(['a', 'c']) >>> a ^ b # letters in a or b but not both set(['r', 'd', 'b', 'm', 'z', 'l'])
เป็นชนิดข้อมูลพิเศษที่อยู่ในรูป {key: value, ...}
key
อาจเป็นข้อมูลชนิดสคริง ตัวเลข หรือทูเปิลที่ไม่ได้บรรจุ multable object ไว้del
keys()
ในการแสดงค่าคีย์ทั้งหมด และใช้เมธอด has_key()
ในการค้นค่าคีย์>>> tel = {'jack': 4098, 'sape': 4139} >>> tel['guido'] = 4127 >>> tel {'sape': 4139, 'guido': 4127, 'jack': 4098} >>> tel['jack'] 4098 >>> del tel['sape'] >>> tel['irv'] = 4127 >>> tel {'guido': 4127, 'irv': 4127, 'jack': 4098} >>> tel.keys() ['guido', 'irv', 'jack'] >>> tel.has_key('guido') True >>> 'guido' in tel True
แปลงทูเปิลในลิสต์มาเป็นดิกชันนารีด้วยฟังก์ชั่น dict()
>>> dict([('sape', 4139), ('guido', 4127), ('jack', 4098)]) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127} >>> dict([(x, x**2) for x in (2, 4, 6)]) # use a list comprehension {2: 4, 4: 16, 6: 36}
หรือหากค่าคีย์เป็นสตริงล้วน อาจกำหนดค่าแบบนี้ก็ได้ (เลียนแบบการส่งผ่านค่าไปยังฟังก์ชั่น)
>>> dict(sape=4139, guido=4127, jack=4098) {'sape': 4139, 'jack': 4098, 'guido': 4127}
iteritems()
>>> knights = {'gallahad': 'the pure', 'robin': 'the brave'} >>> for k, v in knights.iteritems(): ... print k, v ... gallahad the pure robin the brave
enumerate()
>>> for i, v in enumerate(['tic', 'tac', 'toe']): ... print i, v ... 0 tic 1 tac 2 toe
zip()
>>> questions = ['name', 'quest', 'favorite color'] >>> answers = ['lancelot', 'the holy grail', 'blue'] >>> for q, a in zip(questions, answers): ... print 'What is your %s? It is %s.' % (q, a) ... What is your name? It is lancelot. What is your quest? It is the holy grail. What is your favorite color? It is blue.
reversed()
>>> for i in reversed(xrange(1,10,2)): ... print i ... 9 7 5 3 1
sorted()
>>> basket = ['apple', 'orange', 'apple', 'pear', 'orange', 'banana'] >>> for f in sorted(set(basket)): ... print f ... apple banana orange pear
while
และ if
ไม่จำเป็นต้องเป็นการเปรียบเทียบค่าเสมอไป แต่จะเป็นอะไรก็ได้ที่ ถ้าคืนค่าที่ไม่เป็นศุนย์หรือ None
จะถูกนับว่าเป็นจริงin
และ not in
ใช้ดูว่ามีค่าอยู่ในลำดับข้อมูลหรือเปล่าis
และ is not
ใช้ดูว่าเป็นออปเจคต์เดียวกันหรือเปล่าa < b == c
>>> True == 1 True >>> 1 < 2 == 1 False >>> 1 < 2 == 2 True
not
สำคัญที่สุด และ or
สำคัญน้อยที่สุด คือA and not B or C
เขียนได้เป็น (A and (not B)) or C
>>> string1, string2, string3 = '', 'Trondheim', 'Hammer Dance' >>> non_null = string1 or string2 or string3 >>> non_null 'Trondheim
(1, 2, 3) < (1, 2, 4) [1, 2, 3] < [1, 2, 4] 'ABC' < 'C' < 'Pascal' < 'Python' (1, 2, 3, 4) < (1, 2, 4) (1, 2) < (1, 2, -1) (1, 2, 3) == (1.0, 2.0, 3.0) (1, 2, ('aa', 'ab')) < (1, 2, ('abc', 'a'), 4)
6.1 เพิ่มเติม (More on Modules)
6.2 โมดูลมาตรฐาน (Standard Modules)
6.3 ฟังก์ชั่น dir()
(The dir()
Function)
6.4 แพกเกจ (Packages)
ธรรมชาติของการเขียนโปรแกรมแบบมือใหม่ (มือเก่าจะวางโครงสร้างก่อน) ก็คือหัดเขียนในแบบโต้ตอบก่อน ตามมาด้วยลงไฟล์จริง พอไฟล์ใหญ่ขึ้นก็ต้องอาศัยโมดูลเพื่อเอาไว้เก็บพวกฟังก์ชั่นที่ต้องเรียกใช้ซ้ำ ๆ กัน พูดง่าย ๆ คือโมดูลคือที่เก็บฟังก์ชั่นเพื่อให้เรียกใช้สะดวก
ใช้ประโยค import module_name
ในการเรียกใช้
ส่วนชื่อโมดูลจะถูกเก็บไว้ในตัวแปรรวม (เฉพาะในโมดูล) ชื่อ __name__
สมมุติเราสร้างโมดูลเป็นไฟล์ชื่อ fibo.py
(ให้อยู่ในไดเรคทอรี่ปัจจุบัน) มีเนื้อไฟล์ว่า
# Fibonacci numbers module def fib(n): # write Fibonacci series up to n a, b = 0, 1 while b < n: print b, a, b = b, a+b def fib2(n): # return Fibonacci series up to n result = [] a, b = 0, 1 while b < n: result.append(b) a, b = b, a+b return result
เริ่มต้นใช้งานว่า
>>> import fibo
เรียกใช้งานฟังก์ชั่นโดย
>>> fibo.fib(1000) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 >>> fibo.fib2(100) [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] >>> fibo.__name__ 'fibo'
เพื่อให้กระชับ เราสามารถกำหนดค่าตัวแปรแทนเมธอดในโมดูลได้
>>> fib = fibo.fib >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
modname.itername
จึงไม่ต้องกังวลเรื่องชื่อตัวแปรในโมดูลจะซ้ำกับตัวแปรในโปรแกรมหลัก>>> from fibo import fib, fib2 >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
'_'
) แบบละเลยชื่อโมดูล>>> from fibo import * >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
PYTHONPATH
/usr/lib/python2.4
(ตัวเลข 2.4 จะเปลี่ยนไปตามรุ่นไพธอนที่ใช้)
การค้นพาธที่ว่า สามารถดูได้จากตัวแปร sys.path
ในไพธอน ซึ่งในทางปฏิบัติเราสามารถแก้ไขได้จากในโปรแกรม ทำให้การเขียนโปรแกรมมีความยืดหยุ่น
ไพธอนเร่งความเร็วตอนเริ่มระบบด้วยการแปล (compile) เช่นถ้าเรามีไฟล์ชื่อ spam.py
ถ้าไฟล์นี้ถูกอิมพอร์ต ไพธอนจะคอมไพล์แล้วเก็บในชื่อ spam.pyc
ซึ่งไฟล์นี้จะไม่ขึ้นกับระบบปฏิบัติการ หมายความว่าเราสามารถคัดลอกไฟล์นามสกุล .pyc
ไปใช้กับเครื่องต่างระบบได้เลย
สำหรับเซียน
-O
ไพธอนจะคอมไพล์ไฟล์ให้เล็ก โดยนามสกุลจะกลายเป็น .pyo
แทน-OO
มีผลเหมือนอันแรกแต่จะลบข้อมูลที่เป็น docstring ออก.pyc
หรือ .pyo
อยุ่แล้ว ไม่จำเป็นต้องมีไฟล์ต้นฉบับ (นิยมนามสกุลเป็น .py
) ดังนั้นหากไม่ต้องการแพร่ซอร์สโค๊ด อาจจ่ายเป็นไฟล์คอมไพล์เหล่านี้แทนไพธอนมีโมดูลมาตรฐานเยอะมาก ดูได้จาก บรรณสารของไพธอน (Python Library Reference) โมดูลหลายตัวเป็นโมดูลของระบบ บางตัวอาจเรียกใช้ได้ในบางสถานะ
ตัวอย่างเช่น โมดูล sys
ซึ่งเป็นโมดูลระบบ
sys.ps1
จะเก็บข้อความที่เป็นพร้อมต์หลัก (Primary prompt) และ sys.ps2
จะเก็บพร้อมต์ตาม (Secondary prompt) ตัวแปรทั้งสองจะเรียกใช้ได้ในหมวดโต้ตอบเท่านั้น>>> import sys >>> sys.ps1 '>>> ' >>> sys.ps2 '... ' >>> sys.ps1 = 'C> ' C> print 'Yuck!' Yuck! C>
sys.path
เก็บพาธการค้นหาของระบบในรูปของลิสต์ ดังนั้นเราอาจเพิ่มพาธการค้น ได้โดยการเพิ่มหรือเปลียนค่า>>> import sys >>> sys.path.append('/ufs/guido/lib/python')
dir()
(The dir()
Function)ฟังก์ชั่น dir()
ใช้ดูว่าโมดูลนั้นประกอบไปด้วยรายชือ (คือตัวแปร โมดูล ฟังก์ชั่น คลาส หรืออะไรก็ตามที่เราสร้างไว้) อะไรบ้าง เก็บค่าเป็นลิสต์
>>> import fibo, sys >>> dir(fibo) ['__name__', 'fib', 'fib2'] >>> dir(sys) ['__displayhook__', '__doc__', '__excepthook__', '__name__', '__stderr__', '__stdin__', '__stdout__', '_getframe', 'api_version', 'argv', 'builtin_module_names', 'byteorder', 'callstats', 'copyright', 'displayhook', 'exc_clear', 'exc_info', 'exc_type', 'excepthook', 'exec_prefix', 'executable', 'exit', 'getdefaultencoding', 'getdlopenflags', 'getrecursionlimit', 'getrefcount', 'hexversion', 'maxint', 'maxunicode', 'meta_path', 'modules', 'path', 'path_hooks', 'path_importer_cache', 'platform', 'prefix', 'ps1', 'ps2', 'setcheckinterval', 'setdlopenflags', 'setprofile', 'setrecursionlimit', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout', 'version', 'version_info', 'warnoptions']
ใช้ dir()
เฉย ๆ จะดูรายชื่อในสภาพแวดล้อมของปัจจุบัน
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5] >>> import fibo >>> fib = fibo.fib >>> dir() ['__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']
เพื่อไม่ให้รกรุงรัง dir()
จึงไม่ยอมดูฟังก์ชั่นบิลด์อิน (build-in function) ของไพธอนให้ แต่ถ้าเราอยากดู ต้องเรียกผ่านโมดูล __builtin__
>>> import __builtin__ >>> dir(__builtin__) ['ArithmeticError', 'AssertionError', 'AttributeError', 'DeprecationWarning', 'EOFError', 'Ellipsis', 'EnvironmentError', 'Exception', 'False', 'FloatingPointError', 'FutureWarning', 'IOError', 'ImportError', 'IndentationError', 'IndexError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'LookupError', 'MemoryError', 'NameError', 'None', 'NotImplemented', 'NotImplementedError', 'OSError', 'OverflowError', 'PendingDeprecationWarning', 'ReferenceError', 'RuntimeError', 'RuntimeWarning', 'StandardError', 'StopIteration', 'SyntaxError', 'SyntaxWarning', 'SystemError', 'SystemExit', 'TabError', 'True', 'TypeError', 'UnboundLocalError', 'UnicodeDecodeError', 'UnicodeEncodeError', 'UnicodeError', 'UnicodeTranslateError', 'UserWarning', 'ValueError', 'Warning', 'WindowsError', 'ZeroDivisionError', '_', '__debug__', '__doc__', '__import__', '__name__', 'abs', 'apply', 'basestring', 'bool', 'buffer', 'callable', 'chr', 'classmethod', 'cmp', 'coerce', 'compile', 'complex', 'copyright', 'credits', 'delattr', 'dict', 'dir', 'divmod', 'enumerate', 'eval', 'execfile', 'exit', 'file', 'filter', 'float', 'frozenset', 'getattr', 'globals', 'hasattr', 'hash', 'help', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'intern', 'isinstance', 'issubclass', 'iter', 'len', 'license', 'list', 'locals', 'long', 'map', 'max', 'min', 'object', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'property', 'quit', 'range', 'raw_input', 'reduce', 'reload', 'repr', 'reversed', 'round', 'set', 'setattr', 'slice', 'sorted', 'staticmethod', 'str', 'sum', 'super', 'tuple', 'type', 'unichr', 'unicode', 'vars', 'xrange', 'zip']
เวลามีโมดูลที่เราสร้างขึ้นเยอะ เราจะจัดกลุ่มให้ไปรวมในไดเรคทอรี่ต่างหาก (ทำเหมือนเวลาเรามีไฟล์เยอะ ๆ แล้วเราจะจัดระเบียบไฟล์ ในระบบไฟล์เรียงไดเรคทอรี่ด้วย /
เช่น dira/dirb แต่ไพธอนเรียงด้วย .
เช่น pa.pb) ไพธอนเรียกวิธีจัดการกลุ่มโมดูลนี้ว่า แพกเกจ ซึ่งชื่อแพกเกจก็คือชื่อไดเรคทอรี่นั่นเอง
สมมุติว่าเราสร้างโมดูลที่ใช้จัดการเสียง(เพลง)ขึ้นมาโมดูลหนึ่ง การทำงานมีทั้ง การจัดการรูปแบบไฟล์เสียง มีทั้งการปรุงแต่งเสียง และมีทั้งการกรองเสียง ซึ่งต้องอาศัยการทำงานที่ต่างกัน เราควรเขียนโค๊ดแยกแต่ละการจัดการออกจากกัน และจัดรวมเป็นแพกเกจ แพกเกจเราจะมีโครงสร้างดังนี้
Sound/ Top-level package __init__.py Initialize the sound package Formats/ Subpackage for file format conversions __init__.py wavread.py wavwrite.py aiffread.py aiffwrite.py auread.py auwrite.py ... Effects/ Subpackage for sound effects __init__.py echo.py surround.py reverse.py ... Filters/ Subpackage for filters __init__.py equalizer.py vocoder.py karaoke.py ...
พอแพกเกจเราถูกอิมพอร์ต ไพธอนก็จะค้นพาธจาก sys.path
พอพบแล้วก็จัดการคอมไพล์เพื่อจะถูกเรียกใช้ต่อไป
ไฟล์ __init__.py
ใช้บอกไพธอนว่า ในไดเรคทอรี่นี้เป็นแพกเกจ ซึ่งไฟล์นี้อาจเป็นไฟล์เปล่า ๆ ก็ได้ หรืออาจบรรจุโค๊ดที่ใช้เริ่มงานแพกเกจ หรืออาจใส่ค่าตัวแปร __all__
ที่จะใช้บอกว่าแพกเกจนี้จะต้องโหลดโมดูลไหนบ้าง
เวลาเรียกใช้ เราอาจเลือกเรียกเฉพาะโมดูลที่ต้องการก็ได้ ไม่จำเป็นต้องเรียกทั้งหมด
เรียกใช้ได้สองแบบ
import ... [ as ... ]
import Sound.Effects.echo
เวลาอ้างถึงต้องอ้างแบบเต็ม ๆ
Sound.Effects.echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
import Sound.Effects.echo as SEe
อ้างถึงโดยใช้ชื่อย่อ
SEe.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
from ... import ...
from Sound.Effects import echo
เวลาเรียกใช้ เรียกเฉพาะชื่อ โมดูล.ฟังก์ชั่น ที่เราอิมพอร์ตเข้ามา
echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
หรือถ้าอิมพอร์ตเจาะเฉพาะฟังก์ชั่น ก็เรียกเฉพาะฟังก์ชั่น
from Sound.Effects.echo import echofilter echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
หมายเหตุ
ImportError
เวลาถูกเรียกอิมพอร์ต ไพธอนใช้ตัวแปร __all__
ในไฟล์ __init__.py
สำหรับระบุว่าในแพกเกจนี้จะต้องเรียกใช้งานโมดูลไหนบ้าง (แทนการดูจากชื่อไฟล์ในไดเรคทอรี่ เพราะมีข้อจำกัดมากสำหรับระบบปฏิบัติการที่หลากลาย)
เช่น ในไฟล์ Sounds/Effects/__init__.py
อาจมีเนื้อไฟล์เป็น
__all__ = ["echo", "surround", "reverse"]
นั่นคือเมื่อไพธอนพบคำสั่งว่า from Sound.Effects import *
เขาจะอิมพอร์ตโมดูลทั้งสามตัวเข้ามา
แต่ถ้าเราไม่ได้กำหนดค่าให้กับ __all__
เวลาไพธอนพบคำสั่ง from Sound.Effects import *
เขาจะเพียงแค่รันไฟล์ __init__.py
และรับรู้ว่ามีโมดูลอะไรในแพกเกจบ้างเท่านั้น (ไม่ได้คอมไพล์และอิมพอร์ตโมดูลเข้ามาในห้วงการทำงาน-namespace เพื่อเตรียมพร้อมจริง ๆ )
หากใช้ในรูปแบบของ from package import module
ควรระวังเรื่องชื่อโมดูลหรือฟังก์ชั่นซ้ำ อาจทำให้เรียกใช้ผิด
มีหลักอยู่ว่า
surround
สามารถเรียกใช้โมดูล echo
ได้โดยตรง
import echo echo.echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
หรือ
from echo import echofilter echofilter(input, output, delay=0.7, atten=4)
from . import echo from .. import Formats from ..Filters import equalizer
ต้องใส่ชื่อไดเรคทอรี่ที่บรรจุโมดูลย่อยไว้ในตัวแปรพิเศษชื่อ __path__
ซึ่งเป็นลิสต์ เก็บค่าพาธของโมดูลย่อยไว้
7.1 การจัดรูปแบบเอาต์พุต (Fancier Output Formatting)
7.2 การอ่านเขียนไฟล์ (Reading and Writing Files)
สามารถจัดรูปแบบได้สองแบบหลัก คือใช้ฟังก์ชั่น และใช้ตัวกระทำ %
ตัวอย่างการใช้ฟังก์ชั่นแปลงเป็นตัวอักขระ str()
ซึ่งให้คนอ่านง่าย หรือแปลงแบบดิบ repr()
คือให้ระบบอ่านง่าย (สามารถเขียนอีกแบบภายใต้เครื่องหมาย ``
)
>>> s = 'Hello, world.' >>> str(s) 'Hello, world.' >>> repr(s) "'Hello, world.'" >>> str(0.1) '0.1' >>> repr(0.1) '0.10000000000000001' >>> x = 10 * 3.25 >>> y = 200 * 200 >>> s = 'The value of x is ' + repr(x) + ', and y is ' + repr(y) + '...' >>> print s The value of x is 32.5, and y is 40000... >>> # The repr() of a string adds string quotes and backslashes: ... hello = 'hello, world\n' >>> hellos = repr(hello) >>> print hellos 'hello, world\n' >>> # The argument to repr() may be any Python object: ... repr((x, y, ('spam', 'eggs'))) "(32.5, 40000, ('spam', 'eggs'))" >>> # reverse quotes are convenient in interactive sessions: ... `x, y, ('spam', 'eggs')` "(32.5, 40000, ('spam', 'eggs'))"
ตัวอย่างการใช้ฟังก์ชั่น repr()
ร่วมกับเมธอดจัดชิดขวาของสตริง rjust()
เทียบกับการใช้ตัวกระทำจัดรูปแบบ %
>>> for x in range(1, 11): ... print repr(x).rjust(2), repr(x*x).rjust(3), ... # Note trailing comma 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 81 729 10 100 1000 >>> for x in range(1,11): ... print '%2d %3d %4d' % (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 81 729 10 100 1000
ลองดูเมธอด zfill()
บ้าง
>>> '12'.zfill(5) '00012' >>> '-3.14'.zfill(7) '-003.14' >>> '3.14159265359'.zfill(5) '3.14159265359'
เทียบกับการใช้ %
>>> import math >>> print 'The value of PI is approximately %5.3f.' % math.pi The value of PI is approximately 3.142.
อีกอันนึงเป็นการจัดชิดขอบซ้ายขวาด้วย %
>>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 7678} >>> for name, phone in table.items(): ... print '%-10s ==> %10d' % (name, phone) ... Jack ==> 4098 Dcab ==> 7678 Sjoerd ==> 4127
พิเศษนิดนึงสำหรับตัวจัดรูปสตริง %s
คือถ้าข้อมูลไม่อยู่ในรูปสตริง เขาจะแปลงอัตโนมัติด้วยฟังก์ชั่น str()
>>> print "%s %s %s" % (1, True, None) 1 True None
พิเศษกว่านั้น ถ้าข้อมูลเป็นดิกชันนารี ยังใช้รูปแบบ %(name)format
ได้อีกด้วย
>>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 8637678} >>> print 'Jack: %(Jack)d; Sjoerd: %(Sjoerd)d; Dcab: %(Dcab)d' % table Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678
เปิดไฟล์ด้วยฟังก์ชั่น open(filename, mode)
ได้ค่าเป็น ไฟล์ออปเจกต์
>>> f=open('/tmp/workfile', 'w') >>> print f <open file '/tmp/workfile', mode 'w' at 80a0960>
mode
เป็นได้ดังนี้
'r'
อ่านอย่างเดียว ตัวนี้เป็นค่าปริยาย'w'
เขียนอย่างเดียว ถ้ามีเนื้อเก่าจะถูกทับหมด'a'
เติมอย่างเดียว คือเขียนต่อที่ท้ายไฟล์'r+'
ทั้งอ่านและเขียน (ใช้ร่วมกับเมธอด seek()
ในการเลื่อนตำแหน่งอ่านเขียน)สำหรับเครื่องวินโดวส์และแมคอินทอช จะมีการเปิดแบบไบนารีด้วย ดังนั้นจะมีโหมดเพิ่มคือ 'rb'
'wb'
และ 'r+b'
การจัดการไฟล์ระหว่างการเปิดแบบอักขระกับการเปิดแบบไบนารีคือ ในการเปิดแบบอักขระ ระบบจะเติมการจบบรรทัดด้วยอักขระพิเศษเพิ่มเข้าไป ทำให้เกิดปัญหาถ้าไฟล์นั้นเป็นไบนารีไฟล์
f.read([ size ])
>>> f.read() 'This is the entire file.\n' >>> f.read() ''
f.readline()
\n
ถ้าอ่านไฟล์จนหมดแล้ว จะคืนค่าเป็นอักขระว่าง ("")
>>> f.readline() 'This is the first line of the file.\n' >>> f.readline() 'Second line of the file\n' >>> f.readline() ''
f.readlines()
>>> f.readlines() ['This is the first line of the file.\n', 'Second line of the file\n']
for line in f:
>>> for line in f: print line, This is the first line of the file. Second line of the file
f.write(string)
None
>>> f.write('This is a test\n')
ถ้าข้อมูลไม่ได้อยู่ในรูปสตริง ต้องแปลงก่อน
>>> value = ('the answer', 42) >>> s = str(value) >>> f.write(s)
f.tell()
f.seek(offset [, from_what])
offset
คือจำนวนไบต์ from_what
คือตำแหน่งอ้างอิง
>>> f = open('/tmp/workfile', 'r+') >>> f.write('0123456789abcdef') >>> f.seek(5) # Go to the 6th byte in the file >>> f.read(1) '5' >>> f.seek(-3, 2) # Go to the 3rd byte before the end >>> f.read(1) 'd'
f.close()
>>> f.close() >>> f.read() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? ValueError: I/O operation on closed file
เป็นการเก็บออปเจคต์ลงไฟล์แบบไร้ข้อจำกัด ดูเรื่องปิกเกิลในบรรณสารของไพธอน
ขั้นตอนการทำงานคือ ไพธอนจะแปลงออปเจคต์เป็นสตริงก่อน เรียกว่าปิกกลิง (pickling) เวลานำกลับจะแปลงสคริงนั้นกลับเป็นออปเจคต์อีกที เรียกว่า อันปิกกลิง (unpickling)
ตัวอย่างการใช้งาน สมมุติว่ามีออปเจคต์ x
ที่เราต้องการเก็บ ลงไว้ในไฟล์ที่เปิดไว้แล้ว คือไฟล์ออปเจคต์ f
รูปแบบคือ
pickle.dump(x, f)
เวลานำกลับก็ใช้ว่า (f
ต้องถูกเปิดอยู่ก่อนแล้ว)
x = pickle.load(f)
8.1 ผิดพลาดทางโครงสร้างประโยค (Syntax Errors)
8.2 ข้อผิดพลาดตอนทำงาน (Exceptions)
8.3 การจัดการ (Handling Exceptions)
8.4 การยกข้อผิดพลาด (Raising Exceptions)
8.5 สร้างกับดักเอง (User-defined Exceptions)
8.6 ดักให้หมดจด (Defining Clean-up Actions)
8.7 ละเอียดนิดเพื่อความหมดจด (Predefined Clean-up Actions)
ข้อผิดพลาดมีสองแบบคือ ผิดทางโครงสร้างประโยค (syntax errors) หรือผิดตอนโปรแกรมทำงาน (exceptions)
มือใหม่ต้องเจอทุกคน
>>> while True print 'Hello world' File "<stdin>", line 1, in ? while True print 'Hello world' ^ SyntaxError: invalid syntax
ในที่นี้คือตก :
หลัง True
ข้อผิดพลาดแบบนี้ต้องตามไปแก้ในโค๊ดอย่างเดียว
เกิดตอนรัน
>>> 10 * (1/0) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero >>> 4 + spam*3 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? NameError: name 'spam' is not defined >>> '2' + 2 Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects
บรรทัดสุดท้ายเป็นการบอกว่าผิดเรื่องอะไร
จากตัวอย่าง จะเห็นว่าผิดอยู่สามเรื่องคือ ZeroDivisionError
NameError
และ TypeError
สามารถดูรายละเอียดทั้งหมดได้ที่ module-exceptions
จัดการด้วยประโยค try: ... except[(ErrorType)]: ... [else: ...]
ตัวอย่างข้างล่างเป็นการจัดการข้อผิดพลาด โดยจะจัดการดูเฉพาะค่าที่เราป้อนเข้าไปว่าถูกต้องหรือไม่ (ValueError
) แต่ถ้าเป็นข้อผิดพลาดแบบอื่น โปรแกรมจะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของระบบ จึงทำให้เราสามารถใช้ปุ่ม Ctrl-C
ในการตัดการทำงานของโปรแกรมได้ ซึ่งกรณีตัดการทำงานนี้จะเป็นข้อผิดพลาดแบบ KeyboardInterrupt
>>> while True: ... try: ... x = int(raw_input("Please enter a number: ")) ... break ... except ValueError: ... print "Oops! That was no valid number. Try again..." ...
เราระบุข้อผิดพลาดได้หลายแบบในครั้งเดียว
... except (RuntimeError, TypeError, NameError): ... pass
หรืออาจดักเป็นขั้น ๆ จนในที่สุดไม่ใส่อะไรเลย คือ ดักทุกอย่างที่เหลือ
import sys try: f = open('myfile.txt') s = f.readline() i = int(s.strip()) except IOError, (errno, strerror): print "I/O error(%s): %s" % (errno, strerror) except ValueError: print "Could not convert data to an integer." except: print "Unexpected error:", sys.exc_info()[0] raise
อาจใช้ร่วมกับ else:
ในกรณีที่ try:
ไม่ยอมแจ้งข้อผิดพลาด
for arg in sys.argv[1:]: try: f = open(arg, 'r') except IOError: print 'cannot open', arg else: print arg, 'has', len(f.readlines()), 'lines' f.close()
ถ้าเติมตัวแปร(อาจเป็นทูเปิล)หลัง Exception
ตัวแปรนั้นจะเก็บค่าอินสแตนซ์ของการดัก
>>> try: ... raise Exception('spam', 'eggs') ... except Exception, inst: ... print type(inst) # the exception instance ... print inst.args # arguments stored in .args ... print inst # __str__ allows args to printed directly ... x, y = inst # __getitem__ allows args to be unpacked directly ... print 'x =', x ... print 'y =', y ... <type 'instance'> ('spam', 'eggs') ('spam', 'eggs') x = spam y = eggs
การดักข้อผิดพลาดนี้ ไม่เพียงแต่ดักเฉพาะบล๊อกนั้น แต่สามารถย้อนขึ้นไปถึงต้นตอได้
>>> def this_fails(): ... x = 1/0 ... >>> try: ... this_fails() ... except ZeroDivisionError, detail: ... print 'Handling run-time error:', detail ... Handling run-time error: integer division or modulo by zero
เราสามารถยกข้อผิดพลาดมาแสดงได้ เช่น
>>> raise NameError, 'HiThere' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? NameError: HiThere
พารามิเตอร์ตัวแรกเป็นชื่อข้อผิดพลาด อันหลังเป็นข้อความการผิดพลาด ซึ่งอาจเขียนอีกรูปนึงว่า raise NameError('HiThere')
สามารถใช้คำสั่ง raise
เพื่อยกข้อผิดพลาดขึ้นอีกครั้ง ภายในบล๊อกที่ดักความผิดพลาดได้
>>> try: ... raise NameError, 'HiThere' ... except NameError: ... print 'An exception flew by!' ... raise ... An exception flew by! Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 2, in ? NameError: HiThere
เราอาจสร้างกับดักเองโดยสร้างเป็นคลาส ซึ่งเวลานำมาใช้ต้องผันมาจากคลาสที่สร้างไว้อีกที
>>> class MyError(Exception): ... def __init__(self, value): ... self.value = value ... def __str__(self): ... return repr(self.value) ... >>> try: ... raise MyError(2*2) ... except MyError, e: ... print 'My exception occurred, value:', e.value ... My exception occurred, value: 4 >>> raise MyError, 'oops!' Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? __main__.MyError: 'oops!'
จากตัวอย่างนี้ เมธอด __init__
ของคลาสเริ่มคือ Exception
ถูกครอบด้วยโค๊ดของเรา
หากมอดูลเราต้องมีการดักข้อผิดพลาดหลายอย่าง เราควรสร้างคลาสที่ใช้เป็นฐานก่อน แล้วจึงผันจากคลาสฐานของเราอีกทีนึง เวลาเปลี่ยนแปลงอะไรจะทำได้ง่ายกว่า คือทำที่คลาสฐานอันเดียว
class Error(Exception): """Base class for exceptions in this module.""" pass class InputError(Error): """Exception raised for errors in the input. Attributes: expression -- input expression in which the error occurred message -- explanation of the error """ def __init__(self, expression, message): self.expression = expression self.message = message class TransitionError(Error): """Raised when an operation attempts a state transition that's not allowed. Attributes: previous -- state at beginning of transition next -- attempted new state message -- explanation of why the specific transition is not allowed """ def __init__(self, previous, next, message): self.previous = previous self.next = next self.message = message
ดูเรื่องคลาสได้ในบทต่อไป
ในประโยค try:
จะมีวลีเผื่อเลือกอีกตัวคือ finally:
โค๊ดที่อยู่ในบล๊อกนี้จะถูกรันเสมอ ไม่ว่าจะเกิดข้อผิดพลาดขึ้นหรือไม่
>>> try: ... raise KeyboardInterrupt ... finally: ... print 'Goodbye, world!' ... Goodbye, world! Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 2, in ? KeyboardInterrupt
ประโยชน์ของวลี finally:
คือ ถ้าผ่านบล๊อกของ except:
และ else:
มาแล้ว ถ้ายังไม่แจ้งข้อผิดพลาด จะถูกแจ้งในบล๊อกนี้ และไม่ว่าจะพบคำสั่ง break
continue
หรือ return
ก็ตาม โค๊ดในส่วนนี้ก็ยังจะถูกรันเสมอ
>>> def divide(x, y): ... try: ... result = x / y ... except ZeroDivisionError: ... print "division by zero!" ... else: ... print "result is", result ... finally: ... print "executing finally clause" ... >>> divide(2, 1) result is 2 executing finally clause >>> divide(2, 0) division by zero! executing finally clause >>> divide("2", "1") executing finally clause Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? File "<stdin>", line 3, in divide TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'
ควรมีความรอบคอบในการเขียนโค๊ด ลองดู
for line in open("myfile.txt"): print line
ปัญหาของโค๊ดนี้คือ ไม่มีการปิดไฟล์ ถ้าโปรแกรมใหญ่ขึ้นโค๊ดแบบนี้จะกินหน่วยความจำมหาศาล
ดังนั้นโค๊ดควรเป็นดังนี้
with open("myfile.txt") as f: for line in f: print line
ตัวอย่างนี้ ไฟล์ออปเจคต์ f
จะถูกลบออกจากหน่วยความจำเมื่อโปรแกรมจบ
9.1 ศัพท์ (A Word About Terminology)
9.2 สโคปและเนมสเปซ (Python Scopes and Name Spaces)
9.3 แรกพบ (A First Look at Classes)
9.4 หมายเหตุเรื่องคลาส (Random Remarks)
9.5 การสืบทอดคลาส (Inheritance)
9.6 ตัวแปรเฉพาะที่ (Private Variables)
9.7 ปกิณกะ (Odds and Ends)
9.8 ตัวยกข้อผิดพลาดก็เป็นคลาส (Exceptions Are Classes Too)
9.9 ตัวกระทำซ้ำ (Iterators)
9.10 เจนเนอเรเตอร์ (Generators)
9.11 เจนเนอเรเตอร์เอกซ์เพรสชั่น (Generator Expressions)
คลาสในไพธอนถูกออกแบบมาให้ใช้งานง่าย มันเลยไม่ได้ป้องกันแน่นหนาแบบภาษาอื่น
อย่างไรก็ตามมันก็ยังมีคุณสมบัติของคลาสอย่างที่ควรเป็น
เพื่อให้เกิดความสุขสวัสดีทั้งผู้เขียนและผู้อ่าน บทนี้จะใช้ทับศัพท์ให้มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้ :)
ศัพท์สนุก ๆ
เนมสเปซต่าง ๆ จะถูกสร้างขึ้นเมื่อออปเจคต์ถูกสร้าง และมีอายุตามออปเจคต์นั้น ๆ เช่น
__main__
__buildin__
อธิบายตามภาษาชาวบ้าน เนม(Names) ก็คืออะไรที่เราต้องตั้งชื่อให้มัน เวลาเรียกก็เรียกจากชื่อ เช่นฟังก์ชั่น ตัวแปร เป็นต้น ส่วนเนมสเปซ(Namespace) ก็คือห้องบรรจุเนมนั่นเอง
z.real
เราเรียก real
ว่าเป็นแอตทริบิวต์ของออปเจคต์ z
อะไรก็ตามที่อยู่ในระดับเดียวกับ real
คืออ้างถึงด้วย z.XXX
เราจะเรียกว่าอยู่ภายใต้เนมสเปซเดียวกัน (ถ้าชื่อซ้ำก็ตีกัน)
แอตทรีบิวต์ อาจเป็นได้ทั้งอ่านอย่างเดียวและเขียนได้ด้วย ถ้าเป็นแบบเขียนได้ เราก็สามารถเปลี่ยนแปลงค่าได้ และใช้ประโยค del
ในการลบแอตทริบิวต์นั้นได้
เรื่องสนุก ๆ
--รอแปล--
โครงคือ
class ClassName: <statement-1> . . . <statement-N>
--รอแปล--
จะใช้งานหรือเข้าถึงคลาสออปเจคต์ได้สองแบบ คือ
class MyClass: "A simple example class" i = 12345 def f(self): return 'hello world'
เราสามารถเข้าถึงคลาสนี้ดังนี้
>>> MyClass.i 12345 >>> MyClass.f <unbound method MyClass.f> >>> MyClass.__doc__ 'A simple example class' >>> MyClass.i = 2 >>> MyClass.i 2 >>> MyClass.__doc__ = "Modified docstring" >>> MyClass.__doc__ 'Modified docstring'
x = MyClass()
เป็นการสร้างอินสแตนซ์ซึ่งเป็นออปเจคต์ที่ถูกบรรจุอยู่ในตัวแปร x
หากต้องการออปเจคต์ที่ต้องมีการถูกเตรียมการในครั้งแรก ต้องใส่เมธอดพิเศษชื่อ __init__()
ลงในการนิยามคลาสด้วย
def __init__(self): self.data = []
พอสร้างออปเจคต์แล้ว เราจะได้ผลของการรันเมธอด __init__()
มาด้วย เช่น
>>> x=MyClass() >>> x.data []
ถ้าต้องการใส่พารามิเตอร์ให้กับคลาส ก็ต้องใส่ในเมธอด __init__()
นี้เอง เช่น
>>> class Complex: ... def __init__(self, realpart, imagpart): ... self.r = realpart ... self.i = imagpart ... >>> x = Complex(3.0, -4.5) >>> x.r, x.i (3.0, -4.5)
นิยามว่ามันมีสองแอตทริบิวต์เนม คือ แอตทริบิวต์ที่เป็นข้อมูล และ เมธอด
x.counter = 1 while x.counter < 10: x.counter = x.counter * 2 print x.counter del x.counter
x.f
คือเมธอดของอินสแตนซ์ ส่วน MyClass.f
คือฟังก์ชั่นของคลาสจากตัวอย่างคือ x.f()
เรียกว่าเป็นเมธอด
เราอาจอ้างถึงเมธอดผ่านตัวแปรได้
xf = x.f while True: print xf()
ตัวอย่างนี้จะพิมพ์ "hello world" ไปเรื่อย จนกว่าจะกดขัดจังหวะ
เมธอดสามารถใช้งานพารามิเตอร์ได้เหมือนฟังก์ชั่นปกติ เวลาเรียกใช้งานก็ต้องใส่พารามิเตอร์ให้ครบเช่นกัน ไม่งั้นไพธอนจะยกข้อผิดพลาดขึ้นแสดง
แต่พารามิเตอร์ (arguments) ของเมธอดจะต่างไปจากฟังก์ชั่นปกติเล็กน้อย เพราะเมธอดเป็นฟังก์ชั่นของอินสแตนซ์ของคลาส ดังนั้นพฤติกรรมของเมธอดคือ เมื่อเราเรียกใช้เมธอดว่า x.f()
จริง ๆ แล้วมันคือการที่เราเรียกว่า MyClass.f(x)
นี่คือเหตุที่ต้องกำหนดตัวแปรพิเศษ self
ในตอนนิยามคลาส
self
ไว้ในฟังก์ชั่นของคลาส แต่ใส่ไว้ดีกว่าไม่ใส่ เพราะเพื่อให้เป็นนิสัยแห่งการทำตามมาตรฐาน มีผลให้คนอื่นอ่านโค๊ดเราง่ายขึ้น# Function defined outside the class def f1(self, x, y): return min(x, x+y) class C: f = f1 def g(self): return 'hello world' h = g
คลาส C
สามารถเรียกใช้งานเมธอดแอตทริบิวต์ C.f(x,y)
ได้
>>> x = C() >>> x.f(1,2) 1
self
นำหน้าเมธอดที่จะเรียกclass Bag: def __init__(self): self.data = [] def add(self, x): self.data.append(x) def addtwice(self, x): self.add(x) self.add(x)
ถ้าสืบทอดไม่ได้ก็ไม่ใช่คลาส รูปแบบโครงสร้างของการสืบทอดคือ
class DerivedClassName(BaseClassName): <statement-1> . . . <statement-N>
ถ้าคลาสฐานถูกกำหนดไว้ที่มอดูลอื่น รูปแบบจะเป็น
class DerivedClassName(modname.BaseClassName):
คลาสใหม่ที่แตกออกมานี้ สามารถสร้างเมธอดเพื่อครอบงำเมธอดเดิมได้อย่างไม่มีข้อจำกัด โดยที่ถ้าสร้างขึ้นมาแล้วโค๊ดภายใต้เมธอดเดิมจะไม่ถูกเรียก แต่หากยังต้องการเรียกโค๊ดจากเมธอดเดิมอยู่ เราต้องเรียกใช้เองในรูปแบบ BaseClassName.methodname(self, arguments)
รูปแบบโครงสร้างคือ
class DerivedClassName(Base1, Base2, Base3): <statement-1> . . . <statement-N>
ลำดับการทำงานก็คือ ถ้าพบคลาส Base1
ตรง ๆ ก็จะสืบทอดจาก Base1
เลย แต่ถ้าไม่พบก็จะควานหาคลาสฐานของ Base1
ลึกลงไปจนสุด และถ้ายังไม่พบจึงมาเริ่มต้นค้นจาก Base2
ต่อไปเรื่อย ๆ จนหมด
(ลำดับการทำงานแบบนี้จะขัดธรรมชาติสักหน่อย คือจริง ๆ แล้วน่าจะไล่ไป Base1 - Base2 - Base3 แล้วจึงย้อนมาหาฐานของ Base1 อีกที ซึ่งดูจะมีประโยชน์กว่า ด้วยเหตุผลดังกล่าวนี้เอง จึงควรใช้ด้วยความระมัดระวัง เพราะมีโอกาสผิดพลาดมาก)
ใช้หลักแค่ว่านำหน้าชื่อตัวแปรต้วย underscore สองตัว เช่น __spam
ตัวแปรนั้นจะกลายเป็นตัวแปรส่วนตัวของคลาสนั้นเอง ไม่สามารถถูกเรียกจากที่อื่นในรูป X.__spam
ได้
>>> class C: ... __spam = 5 ... s = 6 ... >>> a = C() >>> a.s 6 >>> a.__spam Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? AttributeError: C instance has no attribute '__spam'
แต่ไพธอนก็ยังไม่ทำให้เป็นส่วนตัวจริง ๆ อยู่ดี เพราะอาจถูกเรียกในรูปของ X._classname__spam
ได้
>>> a._C__spam 5 >>> dir(a) ['_C__spam', '__doc__', '__module__', 's']
อาจเติมแอตทริบิวต์ข้อมูลให้กับคลาสอินสแตนซ์ได้ทุกเมื่อ
class Employee: pass john = Employee() # Create an empty employee record # Fill the fields of the record john.name = 'John Doe' john.dept = 'computer lab' john.salary = 1000
ดังนั้น เราสามารถสร้างตัวยกข้อผิดพลาดแบบซ้อนลึกลงไปเรื่อย ๆ
เขียนได้สองรูปแบบคือ
raise Class, instance
instance
ในที่นี้ คืออินสแตนซ์ของ Class
หรือคลาสลูก
raise instance
ซึ่งถ้าเขียนแบบเต็ม ๆ ต้องเขียนว่า
raise instance.__class__, instance
แต่ต้องระวังการดักตอนแตกลูกแตกหลานคลาส เพราะถ้าดักพบคลาสแม่ก่อน เขาจะถือว่าดักได้แล้ว และจะเอาขึ้นเลย ลองดู
>>> class B: ... pass ... >>> class C(B): ... pass ... >>> class D(C): ... pass ... >>> for c in [B, C, D]: ... try: ... raise c() ... except D: ... print "D" ... except C: ... print "C" ... except B: ... print "B" ... B C D >>> for c in [B, C, D]: ... try: ... raise c() ... except C: ... print "C" ... except B: ... print "B" ... except D: ... print "D" ... B C C
เวลายกข้อผิดพลาดขึ้นแสดง รูปแบบคือ
Exception_Class: str(instance)
ลองดูตัวอย่าง for
for element in [1, 2, 3]: print element for element in (1, 2, 3): print element for key in {'one':1, 'two':2}: print key for char in "123": print char for line in open("myfile.txt"): print line
เบื้องหน้าก็ดูง่าย ๆ ดี เราลองมาดูเบื้องลึกบ้าง
ขั้นตอนคือ เมื่อไพธอนพบคำสั่ง for
เขาจะไปเรียกเมธอด iter()
ของออปเจคต์นั้น ซึ่งจะคืนค่าเป็นออปเจคต์ที่มีเมธอด next()
ออกมา และจะเรียกซ้ำไปเรื่อย จนเมื่อหมดแล้ว เมธอด next()
จะยกข้อผิดพลาดชื่อ StopIteration
ขึ้นมาบอกให้รู้ว่าพอแล้ว ลองดูตัวอย่าง
>>> s = 'abc' >>> it = iter(s) >>> it <iterator object at 0x00A1DB50> >>> it.next() 'a' >>> it.next() 'b' >>> it.next() 'c' >>> it.next() Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? it.next() StopIteration
เมื่อรู้เบื้องลึกแล้ว เราก็สามารถแปลงพฤติกรรมของการทำซ้ำได้ ด้วยการนิยามเมธอด __iter__()
และ next()
ในคลาสของเราใหม่
class Reverse: "Iterator for looping over a sequence backwards" def __init__(self, data): self.data = data self.index = len(data) def __iter__(self): return self def next(self): if self.index == 0: raise StopIteration self.index = self.index - 1 return self.data[self.index]
รันได้ว่า
>>> for char in Reverse('spam'): ... print char ... m a p s
เป็นอีกตัวนึงที่ใช้สร้างตัวกระทำซ้ำ โดยใช้ประโยค yield
ซึ่งพิเศษตรงที่ว่ามันสามารถจำข้อมูลและสถานะจากครั้งก่อนที่เคยรันได้ พอถูกเรียกจาก next()
เมื่อไหร่ มันจะกลับไปทำงานด้วยสถานะจากครั้งก่อนทันที
def reverse(data): for index in range(len(data)-1, -1, -1): yield data[index]
รันได้ว่า
>>> for char in reverse('golf'): ... print char ... f l o g
ทำให้เขียนโค๊ดได้สั้น แต่อาจอ่านยากนิดนึง แต่ถ้าใช้คล่องแล้วจะประหยัดโค๊ดไปได้เยอะ เพราะไม่ต้องมานั่งเขียนพวก self.index
และ self.data
เอง
รูปแบบเหมือน ลิสต์คอมพรีเฮนชั่น (list comprehension) แต่ใช้วงเล็บธรรมดาแทน เขียนและอ่านโค๊ดง่าย และประหยัดหน่วยความจำ
>>> sum(i*i for i in range(10)) # sum of squares 285 >>> xvec = [10, 20, 30] >>> yvec = [7, 5, 3] >>> sum(x*y for x,y in zip(xvec, yvec)) # dot product 260 >>> from math import pi, sin >>> sine_table = dict((x, sin(x*pi/180)) for x in range(0, 91)) >>> unique_words = set(word for line in page for word in line.split()) >>> valedictorian = max((student.gpa, student.name) for student in graduates) >>> data = 'golf' >>> list(data[i] for i in range(len(data)-1,-1,-1)) ['f', 'l', 'o', 'g']
10.1 งานของระบบปฏิบัติการ (Operating System Interface)
10.2 ไฟล์ไวลด์คาร์ด (File Wildcards)
10.3 อาร์กิวเมนต์ (Command Line Arguments)
10.4 นำเข้า ส่งออก และเปลี่ยนทิศ (Error Output Redirection and Program Termination)
10.5 จับคู่สตริงก์ (String Pattern Matching)
10.6 คณิตศาสตร์ (Mathematics)
10.7 อินเตอร์เน็ต (Internet Access)
10.8 วันที่และเวลา (Dates and Times)
10.9 การบีบอัดข้อมูล (Data Compression)
10.10 จับประสิทธิภาพ (Performance Measurement)
10.11 การควบคุมคุณภาพ (Quality Control)
10.12 พร้อมใช้ (Batteries Included)
เรามาดูว่าในไลบรารีมาตรฐานของไพธอน มีฟังก์ชั่นหรือเมธอดในมอดูล อะไรให้ใช้บ้าง
os
os
มีเมธอดให้ใช้เยอะมาก
>>> import os >>> os.system('time 0:02') 0 >>> os.getcwd() # Return the current working directory 'C:\Python24' >>> os.chdir('/server/accesslogs')
ต้องสั่งว่า import os
เท่านั้น ห้ามใช้ว่า from os import *
อันนี้เป็นภาคบังคับ ไม่งั้นชื่อฟังก์ชั่นจะตีกันเละกับบิลด์อินฟังก์ชั่น
ถ้างงหรือหลงลืม ให้ใช้บิลด์อินฟังก์ชั่นสองตัวคือ dir()
และ help()
ดูว่าในมอดูลมีอะไรบ้าง
>>> import os >>> dir(os) <returns a list of all module functions> >>> help(os) <returns an extensive manual page created from the module's docstrings>
shutil
>>> import shutil >>> shutil.copyfile('data.db', 'archive.db') >>> shutil.move('/build/executables', 'installdir')
glob
>>> import glob >>> glob.glob('*.py') ['primes.py', 'random.py', 'quote.py']
sys
demo.py
มีโค๊ดแบบนี้
#!/usr/bin/env python import sys print sys.argv
พอสั่งงานจากบรรทัดคำสั่งว่า "python demo.py one two three"
จะได้ผลลัพธ์แบบนี้
$ python demo.py one two three ['demo.py', 'one', 'two', 'three']
sys
sys
เหมือนเดิม เพราะในนี้มีฟังก์ชั่นของ stdin
stdout
และ stderr
เราจะผันการแสดงผลลัพธ์ไปทางไหน ก็ใช้จากมอดูลนี้
>>> sys.stderr.write('Warning, log file not found starting a new one ') Warning, log file not found starting a new one
เวลาต้องการหยุดการทำงานของโปรแกรม ใช้ sys.exit()
เป็นปกติ
re
>>> import re >>> re.findall(rf[a-z]*', 'which foot or hand fell fastest') ['foot', 'fell', 'fastest'] >>> re.sub(r'[a-z]+) ', r'', 'cat in the the hat') 'cat in the hat'
>>> 'tea for too'.replace('too', 'two') 'tea for two'
math
>>> import math >>> math.cos(math.pi / 4.0) 0.70710678118654757 >>> math.log(1024, 2) 10.0
random
math
>>> import random >>> random.choice(['apple', 'pear', 'banana']) 'apple' >>> random.sample(xrange(100), 10) # sampling without replacement [30, 83, 16, 4, 8, 81, 41, 50, 18, 33] >>> random.random() # random float 0.17970987693706186 >>> random.randrange(6) # random integer chosen from range(6) 4
urllib2
>>> import urllib2 >>> for line in urllib2.urlopen('http://tycho.usno.navy.mil/cgi-bin/timer.pl'): ... if 'EST' in line or 'EDT' in line: # look for Eastern Time ... print line <BR>Nov. 25, 09:43:32 PM EST
smtplib
>>> import smtplib >>> 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()
datetime
# dates are easily constructed and formatted >>> from datetime import date >>> now = date.today() >>> now datetime.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.days 14368
zlib
gzip
bz2
zipfile
tarfile
zlib
เป็นตัวอย่าง
>>> import zlib >>> s = 'witch which has which witches wrist watch' >>> len(s) 41 >>> t = zlib.compress(s) >>> len(t) 37 >>> zlib.decompress(t) 'witch which has which witches wrist watch' >>> zlib.crc32(s) 226805979
timeit
>>> from timeit import Timer >>> 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
สนุก ๆ นะครับ อันนี้เครื่องผม Intel Core2 Duo E6300 เริ่มเก่าแล้วละ ไพธอนรุ่น 2.4.4 [GCC 4.2.3 20071123 (prerelease) (Debian 4.2.2-4)]
>>> Timer('t=a; a=b; b=t', 'a=1; b=2').timeit() 0.21430277824401855 >>> Timer('a,b = b,a', 'a=1; b=2').timeit() 0.14265108108520508
จะเห็นว่าใช้สลับแบบทูเปิลเร็วกว่าเยอะ โดยเฉพาะซีพียูรุ่นใหม่ ๆ (และไพธอนรุ่นเกือบใหม่)
อันนี้เป็นแบบเล่น ๆ ถ้าเอาจริงจังก็ยังมีมอดูล profile ใช้ดูเวลาโค๊ดเยอะ ๆ
มาถึงนี่ได้ก็เริ่มเก๋าแล้วครับ อันนี้ใช้กับงานใหญ่ ๆ ที่เราจะจัดการดูแลโค๊ดเราให้มีมาตรฐานที่ดี เผื่อว่าใครจะเอาไปใช้ หรือจะทำงานร่วมกับใคร ก็จะเข้ากันได้แบบไร้ปัญหา
doctest
def average(values): """Computes the arithmetic mean of a list of numbers. >>> print average([20, 30, 70]) 40.0 """ return sum(values, 0.0) / len(values) import doctest doctest.testmod() # automatically validate the embedded tests
unittest
import unittest class TestStatisticalFunctions(unittest.TestCase): def test_average(self): self.assertEqual(average([20, 30, 70]), 40.0) self.assertEqual(round(average([1, 5, 7]), 1), 4.3) self.assertRaises(ZeroDivisionError, average, []) self.assertRaises(TypeError, average, 20, 30, 70) unittest.main() # Calling from the command line invokes all tests
ไพธอนพยายามทำให้ตัวเองพร้อมใช้งานมากที่สุด จึงพยายามจัดแพกเกจและมอดูลมาให้ครบถ้วน เช่น
บางทีการ "พร้อมใช้" ก็อาจสู้มอดูลจากข้างนอกไม่ได้เหมือนกัน แต่โดยรวม ๆ แล้วถือว่าเจ๋งพอตัว
repr
repr()
ให้เป็นแบบที่เราต้องการ
>>> import repr >>> repr.repr(set('supercalifragilisticexpialidocious')) "set(['a', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', ...])"
pprint
>>> import pprint >>> t = [[[['black', 'cyan'], 'white', ['green', 'red']], [['magenta', ... 'yellow'], 'blue']]] ... >>> pprint.pprint(t, width=30) [[[['black', 'cyan'], 'white', ['green', 'red']], [['magenta', 'yellow'], 'blue']]]
textwrap
>>> import textwrap >>> doc = """The wrap() method is just like fill() except that it returns ... a list of strings instead of one big string with newlines to separate ... the wrapped lines.""" ... >>> print textwrap.fill(doc, width=40) The wrap() method is just like fill() except that it returns a list of strings instead of one big string with newlines to separate the wrapped lines.
locale
>>> import locale >>> locale.setlocale(locale.LC_ALL, 'English_United States.1252') 'English_United States.1252' >>> conv = locale.localeconv() # get a mapping of conventions >>> x = 1234567.8 >>> locale.format("%d", x, grouping=True) '1,234,567' >>> locale.format("%s%.*f", (conv['currency_symbol'], ... conv['frac_digits'], x), grouping=True) '$1,234,567.80'
string
"$"
ใส่ข้างหน้าตัวแปร แล้วแทนค่าตอนรัน (แต่ถ้าต้องการใช้ $
ก็แค่ใส่เป็น "$$"
)
>>> from string import Template >>> t = Template('${village}folk send $$10 to $cause.') >>> t.substitute(village='Nottingham', cause='the ditch fund') 'Nottinghamfolk send $10 to the ditch fund.'ถ้าใส่ค่าตัวแปรในดิกชันนารีผิด เมธอด
substitute
จะยกข้อผิดพลาด KeyError
ขึ้นแสดง ในงานบางประเภทผู้ใช้อาจใส่ค่าไม่ครบ ก็มีเมธอด safe_substitute
เพื่อป้องกันการแสดงข้อความผิดพลาดได้
>>> t = Template('Return the $item to $owner.') >>> d = dict(item='unladen swallow') >>> t.substitute(d) Traceback (most recent call last): . . . KeyError: 'owner' >>> t.safe_substitute(d) 'Return the unladen swallow to $owner.'เรายังสามารถสร้างคลาสลูกให้กับ
Template
ในการแปลงสัญลักษณ์ระบุตัวแปรได้ ตามตัวอย่างเปลี่ยนจากสัญลักษณ์ $
เป็น %
>>> import time, os.path >>> photofiles = ['img_1074.jpg', 'img_1076.jpg', 'img_1077.jpg'] >>> class BatchRename(Template): ... delimiter = '%' >>> fmt = raw_input('Enter rename style (%d-date %n-seqnum %f-format): ') Enter rename style (%d-date %n-seqnum %f-format): Ashley_%n%f >>> t = BatchRename(fmt) >>> date = time.strftime('%d%b%y') >>> for i, filename in enumerate(photofiles): ... base, ext = os.path.splitext(filename) ... newname = t.substitute(d=date, n=i, f=ext) ... print '%s --> %s' % (filename, newname) img_1074.jpg --> Ashley_0.jpg img_1076.jpg --> Ashley_1.jpg img_1077.jpg --> Ashley_2.jpg
struct
pack()
และ unpack()
ในการทำงานกับข้อมูลไบนารีที่มีความยาวไม่คงที่ ตัวอย่างจะเป็นการวนรอบทำงานกับข้อมูลส่วนหัวของไฟล์ ZIP
(ใช้สัญลักษณ์ "H"
และ "L"
แทนข้อมูลไบนารีแบบไม่นับเครื่องหมายขนาด 2 และ 4 ไบต์ ตามลำดับ)
import struct data = open('myfile.zip', 'rb').read() start = 0 for i in range(3): # show the first 3 file headers start += 14 fields = struct.unpack('LLLHH', data[start:start+16]) crc32, comp_size, uncomp_size, filenamesize, extra_size = fields start += 16 filename = data[start:start+filenamesize] start += filenamesize extra = data[start:start+extra_size] print filename, hex(crc32), comp_size, uncomp_size start += extra_size + comp_size # skip to the next header
threading
import threading, zipfile class AsyncZip(threading.Thread): def __init__(self, infile, outfile): threading.Thread.__init__(self) self.infile = infile self.outfile = outfile def run(self): f = zipfile.ZipFile(self.outfile, 'w', zipfile.ZIP_DEFLATED) f.write(self.infile) f.close() print 'Finished background zip of: ', self.infile background = AsyncZip('mydata.txt', 'myarchive.zip') background.start() print 'The main program continues to run in foreground.' background.join() # Wait for the background task to finish print 'Main program waited until background was done.'จุดที่ยากของงานเธรด คือถ้าต้องมีการแลกเปลี่ยนข้อมูลกับโปรแกรมอื่น ๆ มอดูล
threading
นี้ เตรียมคลาสหรือฟังก์ชั่นในการนี้ไว้แล้ว เช่น locks
, events
, condition variables
, and semaphores
Queue
logging
sys.stderr
import logging logging.debug('Debugging information') logging.info('Informational message') logging.warning('Warning:config file %s not found', 'server.conf') logging.error('Error occurred') logging.critical('Critical error -- shutting down')ให้ผลแบบนี้
WARNING:root:Warning:config file server.conf not found ERROR:root:Error occurred CRITICAL:root:Critical error -- shutting downค่าปริยายของการส่งผลงานปูมคือ การแจ้งข้อผิดพลาดของระบบ (standard error) แต่เราสามารถดักให้ส่งไปยังจุดอื่นได้ เช่น อีเมล ดาต้าแกรม ซอคเก็ต หรือแม้กระทั่งแม่ข่ายเว็บ และยังอาจเลือกจ่ายไปยังจุดต่าง ๆ แบ่งตามระดับความสำคัญของข้อมูลคือ
DEBUG
, INFO
, WARNING
, ERROR
, และ CRITICAL
นอกจากนี้ยังสามารถแยกทำเป็นไฟล์ปรับตั้งสำหรับงานปูมโดยเฉพาะ โดยไม่ต้องเข้าไปยุ่งกับโค๊ดหลักเลยweakref
>>> import weakref, gc >>> class A: ... def __init__(self, value): ... self.value = value ... def __repr__(self): ... return str(self.value) ... >>> a = A(10) # create a reference >>> d = weakref.WeakValueDictionary() >>> d['primary'] = a # does not create a reference >>> d['primary'] # fetch the object if it is still alive 10 >>> del a # remove the one reference >>> gc.collect() # run garbage collection right away 0 >>> d['primary'] # entry was automatically removed Traceback (most recent call last): File "<pyshell#108>", line 1, in -toplevel- d['primary'] # entry was automatically removed File "C:/PY24/lib/weakref.py", line 46, in __getitem__ o = self.data[key]() KeyError: 'primary'
array
"H"
แปลงแล้วใช้งานง่ายมาก
>>> from array import array >>> a = array('H', [4000, 10, 700, 22222]) >>> sum(a) 26932 >>> a[1:3] array('H', [10, 700])
collections
deque()
ที่ใช้งานเหมือนลิสต์ ถ้าเพิ่มหรือลดสมาชิกข้างหน้าหรือต่อท้ายแล้วจะเร็วกว่าลิสต์ แต่ถ้าแทรกหรือค้นข้อมูลจะช้ากว่า เราเลยเอามาใช้ในงานคิว
>>> from collections import deque >>> d = deque(["task1", "task2", "task3"]) >>> d.append("task4") >>> print "Handling", d.popleft() Handling task1กับงานค้นแบบ Breadth-first search
unsearched = deque([starting_node]) def breadth_first_search(unsearched): node = unsearched.popleft() for m in gen_moves(node): if is_goal(m): return m unsearched.append(m)
bisect
>>> import bisect >>> scores = [(100, 'perl'), (200, 'tcl'), (400, 'lua'), (500, 'python')] >>> bisect.insort(scores, (300, 'ruby')) >>> scores [(100, 'perl'), (200, 'tcl'), (300, 'ruby'), (400, 'lua'), (500, 'python')]
heapq
>>> from heapq import heapify, heappop, heappush >>> data = [1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 0] >>> heapify(data) # rearrange the list into heap order >>> heappush(data, -5) # add a new entry >>> [heappop(data) for i in range(3)] # fetch the three smallest entries [-5, 0, 1]
decimal
Decimal
สำหรับเลขทศนิยมลอยที่เหมาะกับงานบัญชี และงานที่ต้องการความถูกต้องของทศนิยมสูงDecimal
กับใช้ทศนิยมลอยของระบบ
>>> from decimal import * >>> Decimal('0.70') * Decimal('1.05') Decimal("0.7350") >>> .70 * 1.05 0.73499999999999999ฟังก์ชั่น
Decimal
จะคำนวนเหมือนเราคำนวนด้วยมือ จากตัวอย่างคือการคูณเลขทศนิยม 2 ตำแหน่งเข้าด้วยกัน ดังนั้นผลลัพธ์จะมีทศนิยม 4 ตำแหน่ง ซึ่งมีความถูกต้องกว่าการใช้ทศนิยมลอยของระบบ
ดูตัวอย่างข้อผิดพลาดจากการหาเศษผลหาร
>>> Decimal('1.00') % Decimal('.10') Decimal("0.00") >>> 1.00 % 0.10 0.09999999999999995และความผิดพลาดจากการจัดการตัวเลขในลิสต์
>>> sum([Decimal('0.1')]*10) == Decimal('1.0') True >>> sum([0.1]*10) == 1.0 Falseนอกจากนี้ ยังสามารถกำหนดความละเอียดของทศนิยมได้เท่าที่เราต้องการ
>>> getcontext().prec = 36 >>> Decimal(1) / Decimal(7) Decimal("0.142857142857142857142857142857142857")
Misc/
ของแหล่งที่เราดาวน์โหลดไพธอนยังเรียบเรียงไม่หมด ยังขาดอีก 4 เรื่อง ที่ยังไง ๆ ก็ไม่แปลเด็ดขาด เพราะท่านที่อ่านจนมาถึงตรงนี้ได้ก็คงเก่งภาษาอังกฤษกว่าผมแล้ว :D
คือ
หวังว่าคงจะมีท่านผู้ใจบุญมาปรับปรุงให้บทความนี้สมบูรณ์ขึ้น และได้อำนวยประโยชน์สุขแก่ผู้อ่านทุกท่าน เทอญ.