Как устроен Python. Как устроен Python. Харрисон. Харрисон Мэтт

• Название: Харрисон Мэтт
• Анкор: Как устроен Python
• Дата: 05.02.2022
• Размер: 5.41 Mb.
• Имя файла: Как устроен Python. Харрисон.pdf
• Тип: Документы; #352210
• страница: 9 из 21

ПРИМЕЧАНИЕ
Если вы хотите определить неявную квазиистинность для объектов, опре- деляемых пользователем, это поведение определяется методом
.__bool__
Метод может возвращать
True или
False
. Если этот специальный ме- тод не определен, то метод
.__len__
проверяется на ненулевое значение.
Если и этот метод не определен, объект по умолчанию интерпретируется как
True
:
>>> class Nope:
... def __bool__(self):
... return False
>>> n = Nope()
>>> bool(n)
False
Если все это покажется вам непонятным, вернитесь к примеру после того, как прочитаете об этих классах.
12.3. None
None является экземпляром
NoneType
. В других языках также существуют аналогичные конструкции, такие как nil, NULL или undefined. Присва- ивая переменной
None
, вы тем самым показываете, что переменной еще

102
Глава 12. Комментарии, логические значения и None не было присвоено реальное значение. В логическом контексте
None интерпретируется как
False
:
>>> bool(None)
False
ПРИМЕЧАНИЕ
Функция Python при отсутствии команды return по умолчанию возвращает
None
:
>>> def hello():
... print("hi")
>>> result = hello()
hi
>>> print(result)
None
ПРИМЕЧАНИЕ
None является одиночным (синглетным) экземпляром (то есть в интерпрета- торе Python всегда хранится только одна копия
None
). Идентификатор этого значения всегда остается одним и тем же:
>>> a = None
>>> id(a)
140575303591440
>>> b = None
>>> id(b)
140575303591440
Таким образом, любая переменная, содержащая
None
, указывает на тот же объект, что и любая другая переменная, содержащая
None
. Обычно для таких переменных используется проверка тождественности оператором is вместо проверки равенства оператором
==
:
>>> a is b
True
>>> a is not b
False
Оператор is работает быстрее
==
и напоминает программисту, что сравнива- ются идентификаторы, а не значения. Также выражение is можно поместить в команду if
:

12.5. Упражнения
103
>>> if a is None:
... print("A is not set!")
A is not set!
Так как
None в логическом контексте интерпретируется как
False
, также возможно такое решение:
>>> if not a:
... print("A is not set!")
A is not set!
Тем не менее будьте осторожны с другими значениями, которые также интер- претируются как
False
— такими, как
0
,
[]
или ''
(пустая строка). Проверка на
None должна осуществляться явно.
12.4. Итоги
В этой главе вы узнали о комментариях в языке Python. Комментарии начинаются с символа
#
, а все последующие символы до конца строки игнорируются. Многострочные комментарии не поддерживаются.
Также в этой главе обсуждаются значения
True
,
False и преобразование к логическому типу. Многие значения интерпретируются как
True в ло- гическом контексте (например, при использовании в команде if
). Как
False интерпретируются нули,
None и пустые последовательности.
Глава завершается описанием объекта
None
. Это одиночный объект, обозначающий переменные, значение которых должно быть присвоено в будущем. Он также является результатом функции, которая не воз- вращает значение явно.
12.5. Упражнения
1. Создайте переменную age и присвойте ей свой возраст. Создайте другую переменную — old
, которая использует условие для про- верки того, что вы старше 18 лет. Значение old должно быть равно
True или
False
2. Создайте переменную name и присвойте ей свое имя. Создайте дру- гую переменную — second_half
, которая проверяет, находится ли

104
Глава 12. Комментарии, логические значения и None первая буква name во второй половине алфавита. Что необходимо для того, чтобы выполнить сравнение?
3. Создайте список names с именами людей в классе. Напишите код, который выводит сообщение 'The class is empty!'
или 'Class has enrollments.'
в зависимости от того, содержит ли names хоть одно значение. (В этой главе вы найдете подсказки.)
4. Создайте переменную car и присвойте ей
None
. Напишите код, ко- торый выводит сообщение 'Taxi for you!'
или 'You have a
car!'
в за- висимости от того, содержит ли car хоть одно значение. (
None не является названием автомобиля.)

13
Условия и отступы
В этой главе вы больше узнаете о сравнениях в Python. В коде часто приходится принимать решения по выбору выполняемого пути, поэтому сейчас мы посмотрим, как это делается.
Кроме логических литералов
True и
False для получения логических значений в Python также можно использовать выражения. Если у вас имеется два числа, вы можете сравнить их и проверить, что первое боль- ше второго, или наоборот. Эта задача решается операторами
>
и
<
соот- ветственно:
>>> 5 > 9
False
В следующей таблице перечислены операторы сравнения для создания логических значений:
Оператор
Описание
>
Больше
<
Меньше
>=
Больше или равно
<=
Меньше или равно
==
Равно
!=
Не равно is
Объекты тождественны is not
Объекты не тождественны

106
Глава 13. Условия и отступы
Эти операции могут использоваться с большинством типов. А если вы создадите собственный класс, определяющий соответствующие специ- альные методы, то ваш класс тоже сможет использовать их:
>>> name = 'Matt'
>>> name == 'Matt'
True
>>> name != 'Fred'
True
>>> 1 > 3
False
ПРИМЕЧАНИЕ
Специальные методы сравнения
__gt__
,
__lt__
,
__ge__
,
__le__
,
__eq__
и
__ne__
соотносятся с
>
,
<
,
>=
,
<=
,
==
и
!=
соответственно. Определять все эти методы довольно утомительно и однообразно. Для классов, в которых обычно используются эти сравнения, декоратор класса functools.total_ordering предоставит всю функциональность сравнений при условии определения методов
__eq__
and
__le__
. Декоратор автоматически сгенерирует остальные методы сравнения. В противном случае необходимо реализовать все шесть методов:
>>> import functools
>>> @functools.total_ordering
... class Abs(object):
... def __init__(self, num):
... self.num = abs(num)
... def __eq__(self, other):
... return self.num == abs(other)
... def __lt__(self, other):
... return self.num < abs(other)
>>> five = Abs(-5)
>>> four = Abs(-4)
>>> five > four # Случай "меньше" не используется!
True
Декораторы считаются темой средней сложности. В книге начального уровня они не рассматриваются.

13.1. Объединение условных выражений
107
СОВЕТ
Операторы is и is not предназначены для сравнения тождественности
(то есть того, что два объекта имеют одинаковые идентификаторы и факти- чески являются одним объектом (а не только имеют одинаковые значения)).
Так как
None является одиночным объектом и имеет только один идентифи- катор, is и is not могут использоваться с
None
:
>>> if name is None:
... # Инициализация name
13.1. Объединение условных выражений
Условные выражения могут объединяться логическими операторами and
, or и not
Логический оператор
Описание
x and y
Выражение истинно только в том случае, если истинны оба операнда x
or y
Выражение истинно, если истинным является хотя бы один из операндов not x
Логическое отрицание x (
True превращается в
False
, и наоборот)
В следующем простом примере оценка присваивания осуществляется на основании количества набранных баллов — выражение проверяет, лежит ли количество набранных баллов в заданном числовом диапазоне:
>>> score = 91
>>> if score > 90 and score <= 100:
... grade = 'A'
ПРИМЕЧАНИЕ
В таких случаях Python позволяет использовать диапазонную проверку:
>>> if 90 < score <=100:
... grade = 'A'

108
Глава 13. Условия и отступы
Работают оба стиля проверок, но в других языках программирования диа- пазонные проверки поддерживаются редко.
Следующий пример проверяет, входит ли имя name в заданную группу:
>>> name = 'Paul'
>>> beatle = False
>>> if name == 'George' or \
... name == 'Ringo' or \
... name == 'John' or \
... name == 'Paul':
... beatle = True
... else:
... beatle = False
ПРИМЕЧАНИЕ
В этом примере знак
\
в конце строки 'George'
or
\
указывает, что команда продолжается на следующей строке. Как и во многих языках программиро- вания, в Python условные выражения могут заключаться в круглые скобки.
Так как в Python круглые скобки не являются обязательными, многие раз- работчики опускают их, если они не являются строго необходимыми для определения приоритета операторов. Однако у круглых скобок есть еще один нюанс: они подсказывают интерпретатору, что команда еще не завершена и будет продолжена в следующей строке. Это означает, что в следующем примере символ
\
не нужен:
>>> name = 'Paul'
>>> beatle = False
>>> if (name == 'George' or
... name == 'Ringo' or
... name == 'John' or
... name == 'Paul'):
... beatle = True
... else:
... beatle = False
СОВЕТ
Ниже приведена версия проверки принадлежности, которая считается одной из базовых идиом Python. Чтобы проверить, входит ли значение в набор, объедините элементы набора в множество и воспользуйтесь опе- ратором in
:

13.3. Команды else
109
>>> beatles = {'George', 'Ringo', 'John', 'Paul'}
>>> beatle = name in beatles
Множества более подробно рассматриваются в одной из последующих глав.
Пример использования ключевого слова not в условной команде:
>>> last_name = 'unknown'
>>> if name == 'Paul' and not beatle:
... last_name = 'Revere'
13.2. Команды if
Логические значения (
True и
False
) часто используются в условных ко- мандах. Условная команда, по сути, означает: «если это условие истинно, выполнить блок кода, а если нет — выполнить другой код». Условные команды часто используются в Python. Иногда «команда if
» проверяет значения, содержащие логические значения; в других случаях проверя- ются выражения, результат которых интерпретируется как логическое значение. Другая распространенная проверка связана с неявным преоб- разованием к «квазиистинным» или «квазиложным» значениям:
>>> debug = True
>>> if debug: # Проверка логического значения
... print("Debugging")
Debugging
13.3. Команды else
Команда else может использоваться в сочетании с командой if
. Тело else выполняется только в том случае, если условие if дает результат
False
Ниже приведен пример объединения команды else с if
:
>>> score = 87
>>> if score >= 90:
... grade = 'A'
... else:
... grade = 'B'
Python вычисляет выражение score
>=
90
и получает результат
False
. Так как условие if было ложным, выполняются команды блока else
, а пере- менной grade присваивается значение 'B'

110
Глава 13. Условия и отступы
13.4. Множественный выбор
Выбор далеко не всегда ограничивается двумя вариантами. При не- обходимости вы можете добавить промежуточные шаги при помощи ключевого слова elif
(сокращение от «else if»). Ниже приведена схема выбора с несколькими вариантами:
>>> score = 87
>>> if score >= 90:
... grade = 'A'
... elif score >= 80:
... grade = 'B'
... elif score >= 70:
... grade = 'C'
... elif score >= 60:
... grade = 'D'
... else:
... grade = 'F'
Каждая из команд if
, elif и else имеет собственный блок кода. Python начинает перебор сверху, пытаясь найти условие с результатом
True
Обнаружив такое условие, Python выполняет блок, а затем переходит к выполнению кода, следующего за всеми блоками elif и else
. Если ни одно из условий if и elif не дает результата
True
, выполняется блок команды else
ПРИМЕЧАНИЕ
Команда if может содержать ноль и более команд elif
. Наличие команды else не обязательно. Если команда else присутствует, то в команде if она может быть только одна.
13.5. Пробелы
Возможно, вы обратили внимание на одну странность: за логическим выражением в команде if следует двоеточие (
:
). Строки, следующие непосредственно после команды if
, снабжаются отступом из четырех пробелов. Строки с отступами образуют блок кода, который выполняется в том случае, если выражение if дает результат
True

13.5. Пробелы
111
В других языках команда if могла бы выглядеть так:
if (score >= 90) {
grade = 'A';
}
В таких языках границы блоков в командах if обозначаются фигурными скобками (
{
}
). Весь код между фигурными скобками выполняется в том случае, если значение score больше либо равно 90.
В отличие от таких языков, в Python для обозначения блоков использу- ются два признака:

двоеточие (
:
);

отступы.
Если вы программировали на других языках, понять правила использо- вания отступов в Python будет нетрудно. Все, что от вас потребуется, — заменить левую фигурную скобку (
{
) двоеточием (
:
) и последовательно применять отступы до конца блока.
СОВЕТ
Что считать «последовательным применением отступов»? Обычно для создания отступов в коде используются либо символы табуляции, либо про- белы. Интерпретатор Python обращает внимание только на единство стиля отступов на уровне файла. Проект может состоять из нескольких файлов, использующих разные схемы отступов, но это было бы глупо.
Согласно PEP 8, в Python рекомендуется использовать отступы из четырех пробелов. Если вы начнете смешивать табуляции с пробелами в одном файле, вскоре возникнут проблемы. И хотя пробелы считаются предпочтитель- ными, если вы работаете над кодом, в котором уже используются символы табуляции, лучше действовать последовательно и продолжить использовать символы табуляции в коде.
Если вы начнете смешивать табуляции с пробелами, исполняемый файл python3
сообщит об ошибке
TabError

112
Глава 13. Условия и отступы
13.6. Итоги
В этой главе рассматривается команда if
. Эта команда может использо- ваться для создания сколь угодно сложных условий посредством объ- единения выражений операторами and
, or и not
Также в главе рассматривались блоки, отступы и табуляции/пробелы.
При первом знакомстве с Python правило обязательных отступов может показаться досадной помехой. Я сталкивался с людьми, которые так считают, на своих учебных курсах. Но когда я их спрашивал, включают ли они отступы в код на других языках, они отвечали: «Конечно, так код лучше читается». В Python удобочитаемости кода уделяется большое внимание, и правило об отступах помогает в этом.
13.7. Упражнения
1. Напишите команду if
, которая проверяет, является ли год, храня- щийся в переменной, високосным. Правила определения високос- ных годов приведены в упражнениях главы 8.
2. Напишите команду if для проверки переменной, содержащей це- лое число, на четность.
3. Напишите команду if
. Найдите блок с отступом и проверьте, какие символы использует ваш редактор при создании отступов — та- буляции или пробелы. Если отступы создаются символами табу- ляции, настройте свой редактор, чтобы он использовал пробелы.
В некоторых редакторах табуляции отображаются иначе; если в ва- шем редакторе они отображаются одинаково, для проверки мож- но подвести курсор к отступу. Если курсор переместится сразу на
4 или 8 символов, значит, редактор вставил символ табуляции.

14
Контейнеры: списки,
кортежи и множества
Многие типы, рассматривавшиеся до настоящего момента, были ска-
лярными величинами, содержащими одно значение. Целые числа, числа с плавающей точкой и логические значения — все это скалярные зна- чения.
Контейнеры способны содержать не один, а несколько объектов (ска- лярные типы и даже другие контейнеры). В этой главе рассматриваются некоторые из таких типов — списки, кортежи и множества.
14.1. Списки
Списки, как следует из самого названия, используются для хранения списков объектов. В Python список может содержать элементы про- извольного типа, в том числе и элементы разных типов. Впрочем, на практике в списках чаще хранятся элементы только одного типа. Список также можно представить себе как упорядоченную последовательность элементов. Списки относятся к изменяемым типам; это означает, что вы можете добавлять, удалять и изменять их содержимое без создания нового объекта. Существует два способа создания пустых списков; вызо- вом класса list и с использованием синтаксиса литералов в квадратных скобках —
[
]
:
>>> names = list()
>>> other_names = []

114
Глава 14. Контейнеры: списки, кортежи и множества
Чтобы список при создании уже был заполнен, перечислите нужные значения в квадратных скобках с использованием синтаксиса литералов:
>>> other_names = ['Fred', 'Charles']
ПРИМЕЧАНИЕ
Класс list также может использоваться для создания заранее заполненных списков, но синтаксис получается довольно громоздким, потому что ему должен передаваться список:
>>> other_names = list(['Fred', 'Charles'])
Обычно этот класс используется для объединения других типов последо- вательностей в списки. Например, строка является последовательностью символов. Если передать строку при вызове list
, вы получите список от- дельных символов:
>>> list('Matt')
['M', 'a', 't', 't']
У списков, как и у других типов, имеются методы, которые можно для них вызывать (чтобы просмотреть полный перечень методов, исполь- зуйте вызов dir([])
). Например, добавление элементов в конец списка осуществляется методом
.append
:
>>> names.append('Matt')
>>> names.append('Fred')
>>> print(names)
['Matt', 'Fred']
Помните, что списки являются изменяемыми. Python не возвращает новый список при присоединении элементов. Обратите внимание: вы- зов
.append не возвращает список (REPL ничего не выводит). Вместо этого возвращается
None
, а список обновляется на месте. В языке Python функция или метод по умолчанию возвращает
None
. Невозможно создать метод, который ничего не возвращает.