Essert Python

Mario Essert

Digitalni udºbenik

Python- osnove -

Odjel za matematiku

Sveu£ili²ta Josipa Jurja StrossmayeraOsijek, 2007.

Sadrºaj

Sadrºaj 3

1 Python interpreter 71.1 Jezi£ne zna£ajke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71.2 Izvo�enje Python programa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.3 Na² prvi Python program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

2 Tipovi podataka 112.1 Brojevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.2 Nizovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.2.1 Stringovi - nizovi alfanumeri£kih znakova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.2 N-terac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.3 Lista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.3 Temeljne operacije i metode s nizovima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.3.1 Ugra�ene metode string-ova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192.3.2 Ugra�ene metode listi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2.4 Rje£nik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.4.1 Ugra�ene metode rje£nika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.5 Skup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

3 Izrazi, operatori i operacije 253.1 Varijable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253.2 Naredbe pridruºivanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.2.1 Obi£na pridruºba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263.2.2 Pro²irena pridruºba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2.3 Naredba del . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2.4 Bool -ove vrijednosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.3 Operatori i operacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.3.1 Numeri£ke i aritmeti£ke operacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.3.2 Prisilna i eksplicitna pretvorba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.3.3 Usporedba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.3.4 Operacije na bitovima cijelih brojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.4 Operacije na nizovima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.4.1 Kri²ka (eng. slicing) niza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.4.2 Stacionarne operacije na listi i rje£niku . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.5 Naredba Print . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

4 Programsko upravljanje 354.1 Naredba if . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354.2 Naredba while . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 364.3 Naredba for . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

3

4.4 Iteratori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384.5 Funkcije range i xrange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394.6 Saºete liste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 394.7 Naredba break . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

5 Iznimke 415.1 Vrste iznimki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2 Rad s iznimkama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455.3 Obradba iznimki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

5.3.1 Ignoriranje iznimke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3.2 Pronalaºenje argumenta iznimke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3.3 Obradba svih iznimki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3.4 Pokretanje programskog koda bez prisustva iznimke . . . . . . . . . . . . . . . . 475.3.5 Obradba vi²e iznimki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485.3.6 Pokretanje obaveznog kôda za £i²¢enje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485.3.7 Eksplicitno podizanje iznimke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.4 Korisni£ki de�nirane iznimke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495.4.1 Tvorba iznimki . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495.4.2 Dijagnosti£ko pridruºivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

6 Funkcije 516.1 Naredba 'def' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 516.2 Parametri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526.3 Atributi funkcijskih objekata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 536.4 Naredba 'return' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.5 Poziv funkcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

6.5.1 Prijenos argumenata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546.5.2 Vrste argumenata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 556.5.3 Prostor imena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 566.5.4 Naredba 'global' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

6.6 Ugnjeº�ene funkcije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

7 Python - objektni jezik 597.1 Klase i instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597.2 Naredba 'class' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607.3 Tijelo klase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

7.3.1 Atributi klasnog objekta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 607.3.2 De�nicija funkcije unutar tijela klase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 617.3.3 Varijable speci�£ne za klasu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627.3.4 Dokumentacijski string . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62

7.4 Instanca klase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 627.4.1 __init__ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637.4.2 Atributi objekta instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 637.4.3 Tvorni£ka funkcija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 647.4.4 Brojanje referenci i brisanje instance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

7.5 Naslje�ivanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 657.5.1 Premo²¢uju¢i atributi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 667.5.2 Posluºivanje metoda superklase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677.5.3 Vi²eobli£je . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677.5.4 Skrivanje informacije (engl. information hiding) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 677.5.5 Operatorsko punjenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

7.6 Testovi pripadnosti klasa i tipova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

SADR�AJ 5

8 Moduli i paketi 718.1 Modul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

8.1.1 Traºenje modula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738.1.2 U£itavanje modula i compilacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 738.1.3 Ponovno punjenje modula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

8.2 Paketi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

9 Ulaz i izlaz 779.1 �itanje naredbene linije i varijable okoli²a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779.2 Datoteke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 789.3 Standardni ulaz, izlaz i pogre²ka (engl. Input, Output, Error) . . . . . . . . . . . . . . . 799.4 Naredba print . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 809.5 Otpornost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Literatura 83

POGLAVLJE1Python interpreter

Python je interpreterski, interaktivni, objektu orjentirani programski jezik, kojeg je 1990. godine prvirazvio Guido van Rossum. Ve¢ do konca 1998., Python je imao bazu od 300.000 korisnika, a od 2000.ve¢ su ga prihvatile ustanove kao MIT, NASA, IBM, Google, Yahoo i druge. Python ne donosi nekenove revolucionarne zna£ajke u programiranju, ve¢ na optimalan na£in ujedinjuje sve najbolje ideje ina£ela rada drugih programskih jezika. On je jednostavan i snaºan istodobno. Vi²e nego drugi jezici onomogu¢uje programeru vi²e razmi²ljanja o problemu nego o jeziku. U neku ruku moºemo ga smatratihibridom: nalazi se izme�u tradicionalnih skriptnih jezika (kao ²to su Tcl, Schema i Perl) i sistemskihjezika (kao ²to su C, C++ i Java). To zna£i da nudi jednostavnost i lako kori²tenje skriptnih jezika(poputMatlab-a), uz napredne programske alate koji se tipi£no nalaze u sistemskim razvojnim jezicima.Python je besplatan (za akademske ustanove i nepro�tnu upotrebu), open-source software, s izuzetnodobrom potporom, literaturom i dokumentacijom.

1.1 Jezi£ne zna£ajke

Interpretacija me�ukôda

Python kôd sprema se u tekst datoteke koje zavr²avaju na .py. Program kompilira kôd uniz bytecode-ova koji se spremaju u .pyc datoteke koje su prenosive na bilo koje platformegdje se mogu izvoditi interpretacijom tog me�ukôda. Na sli£an na£in izvr²ava se Java kôd -interpretacijom me�ukôda. Brzina izvo�enja Python kôda istog je reda veli£ine kao u Javi iliPerlu. Python je napisan u ANSI C i raspoloºiv za cijeli niz strojeva i operacijskih sustavauklju£uju¢i Windows, Unix/Linux i Macintosh.

Jezik visoke razine

Osim standardnih tipova podataka (brojevi, nizovi znakova i sl.) Python ima ugra�enetipove podataka visoke razine kao ²to su liste, n-terci i rje£nici.

Interaktivnost

Python se moºe izvoditi u razli£itim okruºenjima. Za razvitak programa najlak²i je interak-tivni na£in rada u kojem se programski kôd pi²e naredbu za naredbom. Ne postoji razlika urazvojnom i izvedbenom (engl. runtime) okoli²u: u prvom se izvodi naredba za naredbom ,a u drugom odjednom £itava skripta.

�ista sintaksa

7

8 Python interpreter

Sintaksa jezika je jednostavna i o£evidna. Uvlake zamjenjuju posebne znakove za de�niranjeblokova kôda, pa je napisani program vrlo pregledan i jednostavan za £itanje.

Napredne zna£ajke jezika

Python nudi sve zna£ajke o£ekivane u modernom programskom jeziku: objektu orijentiranoprogramiranje s vi²estrukim naslje�ivanjem, dohva¢anje izuzetaka ili iznimki (engl. excep-tion), rede�niranje standardnih operatora, pretpostavljene argumente, prostore imena (engl.namespaces), module i pakete.

Pro²irivost

Python je pisan u modularnoj C arhitekturi. Zato se moºe lako pro²irivati novi zna£ajkamaili API-ima. (engl. application programming interface).

Bogate knjiºnice programa

Pythonova knjiºnica (engl. library), koja uklju£uje standardnu instalaciju, uklju£uje preko200 modula, ²to pokriva sve od funkcija operacijskog sustava do struktura podataka potreb-nih za gradnju web-servera. Glavni Python web site (www.python.org) nudi saºeti indexmnogih Python projekata i razli£itih drugih knjiºnica.

Potpora

Python ima veliku entuzijasti£ku zajednicu korisnika koja se svake godine udvostru£uje.

1.2 Izvo�enje Python programa

Python kôd moºe se izvoditi na vi²e na£ina:Interaktivni rad

To je naj£e²¢i na£in rada kod pisanja novih programa, a zapo£inje pozivom python u Li-nux -u, odnosno dvostrukim klikom na ikonicu uWindows okruºenju. UMS-DOS okruºenju,Python se poziva isto kao u Unix -u/Linux -u, jedino je sistemski znak (engl. prompt) dru-ga£iji. Pozivom interpetera otvara se njegova okolina, npr. pod PythonWin-om:

PythonWin 2.5 (r25:51908, Sep 19 2006, 09:52:17) [MSC v.1310 32 bit (Intel)] on win32.

Portions Copyright 1994-2006 Mark Hammond - see 'Help/About PythonWin'

for further copyright information.

>>>

ili pod Linux-om:

$ python

Python 2.5 (r25:51908, Oct 6 2006, 15:24:43)

[GCC 4.1.2 20060928 (prerelease) (Ubuntu 4.1.1-13ubuntu4)] on linux2

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>>

Interepreter dakle ispisuje svoj prompt >>>, iza kojeg korisnik unosi (utipkava) naredbu, akoju zavr²a s ENTER tipkom (ili Return tipkom). Zatim Python izvodi tu naredbu, ispisujerezultat i ponovo ispisuje prompt o£ekuju¢i novu naredbu:

>>> print 'Znam zbrojiti: 1+2 =', 1+2

Znam zbrojiti: 1+2 = 3

>>>

1.3. Na² prvi Python program 9

Na ovaj na£in Python se moºe koristiti kao jednostavan, ali i vrlo sloºen kalkulator.U slu£aju naredbi koje pretpostavljaju daljnje naredbe u nastavku, npr. naredbe petlje (for,while, ...), Python interpreter ispisuje '...' i automatski £ini uvlaku za nove naredbe. UWindows okruºenju postoji vi²e gra�£kih rje²enja za interaktivan rad. U instalacijskompaketu s Pythonom dolazi IDLE kojeg je razvio Python-ov autor. IDLE koristi TkinterGUI framework i prenosiv je na sve Python platforme koje imaju Tkinter potporu.

Bolja rje²enja od IDLE-a su PythonWin, PyScripter i novija, koja korisniku daju punogra�£kih rje²enja za jednostavnu Python upotrebu kako u interaktivnom tako i u skriptnomradu.

Skriptni rad

Programi se spremaju u skripte s pomo¢u obi£nog text editora ili Python orjentiranog gra-�£kog okruºenja, a onda se kao Unix/Linux ili Windows skripte pozivaju iz sistemske linije.Ako smo na primjer gornju naredbu (ili vi²e njih) spremili u datoteku-skriptu 'moj.py', ondase pozivom:

python moj.py

skripta izvodi i na zaslonu se dobije rezultat: Znam zbrojiti: 1+2 = 3 jer je kôd skriptebio isti onaj utipkan u interaktivnom radu.

Umetnuti (embeded) kôd

Iako se £e²¢e unutar Pythona mogu pozivati funkcije iz drugih programa (npr. C -a za slu£ajprogramskog ubrzanja), mogu¢e je Python kôd u obliku izvornih tekst naredbi izvoditi iunutar programa pisanog u drugom programskom jeziku, koriste¢i Python runtime API, naprimjer unutar C -programa:

#include <Python.h>

. . .

Py_Initialize();

PyRun_SimpleString("x = a + 2*pi");

1.3 Na² prvi Python program

Neka se na po£etku promotri jedan primjer Python programa, kako bi se uo£ila svojstva i na£in pisanjaprogramskog kôda.

,from random import randintgotovo=False; korak=0broj=randint(1, 100)while not gotovo:

x=int(raw_input("Pogodi zamisljeni broj:"))if x==broj:

print 'Cestitamo!'gotovo=True;

elif x<broj:print ('Pucaj navise!')

else:print ('Pucaj nanize!')

korak +=1print 'Pogodak iz %d. puta.' % korak

10 Python interpreter

Prva linija programa uvla£i (engl. import) iz modula random funkciju randint() s kojom ¢e segenerirati slu£ajan cijeli broj. Varijabla 'gotovo' postavlja se u Bool-ovo stanje neistine (engl. False),a varijabla 'korak' inicijalizira se sa 0. Znak ';' sluºi za odvajanje naredbi pisanih na istoj liniji. Uvarijablu 'broj' sprema se slu£ajni broj (izme�u 1 i 100), kojeg korisnik poga�a. Kako se vidi, postojipetlja while koju program u izvo�enju vrti sve dok varijala gotovo ne postane istinita, tj. True, ato se dogadja kad zami²ljeni 'broj' bude jednak, od korisnika izabranoj, vrijednosti varijable 'x'. Uslu£aju da to nije ispunjeno, program 'pomaºe' korisniku savjetom da poga�a navi²e ili naniºe. Pritomse varijabla 'korak' svaki put pove¢ava za 1, kako bi na koncu, nakon £estitke, bilo ispisano i kolikokoraka je trebalo da se do nje do�e.

Treba primjetiti kako u Pythonu ne postoje oznake po£etka i konca bloka naredbi (kao ²to su toviti£aste zagrade u C -jeziku ili begin-end u Pascal -u), nego se to ostvaruje uvlakama. Na taj na£inkorisnik je prisiljen pisati strukturirani kod, lagan za £itanje. Sve upravlja£e naredbe (if, while, elsei sl.) zavr²avaju sa znakom dvoto£ke (':'). Treba tako�er uo£iti kako je rad sa ulazom i izlazom uPythonu jednostavan (poput Basic-a) - postoje dvije funkcije: row_input() za ulaz i print za izlaz.Prva ispisuje poruku korisniku i u£itava niz znakova (string) koji korisnik upi²e, a druga samo ispisujestring i/ili sadrºaj varijabli. Mogu¢e je tako�er i formatiranje izlaza (zadnja print naredba).

POGLAVLJE2Tipovi podataka

Ra£unalni program je algoritam zadan programskim naredbama koje se izvr²avaju nad nekom vrstom ilitipom (binarno spremljenih) podataka. Sve podat£ane vrijednosti u Pythonu predstavljene su objektima,pa se za Python s pravom kaºe: "Sve je objekt". Svaki objekt moºe imati najvi²e £etiri svojstva:

• identitet - adresa u memoriji gdje je objekt spremljen

• tip - veli£ina memorijskog prostora kojeg objekt zauzima i na kojem se stanovite metode (obrade)mogu tj. smiju obavljati

• vrijednost - sadrºaj memorijskog prostora spremljenog objekta

• metodu - programski kôd koji se primjenjuje na vrijenosti(ma) objekta

Identitet i tip objekta su nepromjenljive veli£ine i de�niraju se stvaranjem, generiranjem, objekta. Svakiobjekt moºe imati jednu ili vi²e vrijednosti, te jednu ili vi²e metoda. Neki objekti dolaze se Pythoninterpreterom, zovemo ih ugra�eni objekti (engl. built-in objects), a druge stvara sâm korisnik prekoPython klasa. Vrijednosti objekta £esto se zovu atributi. Dohva¢anje atributa u objektu ostvarujese sintaksom obj.atr, gdje je obj ime objekta, a atr ime atributa. Objekti kojima se vrijednost(i)mogu mijenjati bez promjene identiteta zovu se promjenljivi (engl. mutable) objekti, a oni kojimase vrijednost ne moºe mijenjati bez stvaranja novog objekta istog tipa zovu se nepromjenljivi (engl.immutable) objekti. Promjena vrijednosti objekta obi£no se doga�a pridruºivanjem razli£itih literalaili djelovanjem metode na vrijednost objekta. Literal ozna£uje vrijednost podatka koja se neposredno,direktno, pojavljuje u programskoj naredbi:

2347 # Cjelobrojni literal

13.514 # Realni (Floating-point) literal

5.0J # Imaginarni literal

'hello' # String literal, niz znakova

Osim alfanumeri£kih znakova za brojeve i stringove, Python koristi i posebne simbole i to kao me�a²eili grani£nike (npr. za po£etak i zavr²etak string literala koristi simbole jednostrukih, dvostrukih ilitrostrukih navodnika) ili kao simbole aritmeti£ko-logi£kih i odnosnih (relacijskih) operatora. Simbol '#'koristi se za po£etak komentara i ne obra�uje se od strane Python interpretera: sve napisano u linijeiza njega, udesno, interpreter ne¢e obra�ivati. Me�a²i sluºe i kod de�nicije sloºenih tipova, od kojih senaj£e²¢e koriste:

[ 63, 'faks', 8.6 ] # Listina, lista ili popis (engl. list)

( 450, 320, '600' ) # n-terac (engl. tuple)

{ 'a':72, 'b':1.4 } # rje£nik (engl. dictionary)

11

12 Tipovi podataka

Tipovi objekata mogu se sloºiti u kategorije (tablica 2.1), pa razlikujemo brojeve, nizove, klase, datoteke,module i sl. Neki objekti su promjenljivi (npr. liste), a neki nisu (npr. stringovi).

Tablica 2.1: Ugra�eni (built-in) tipovi u Python programskom jeziku

Kategorija tipapodataka

Ime tipa podatka Opis

Prazno (None) NoneType 'null' objektBrojevi IntType Cijeli broj

LongType Dugi cijeli broj

FloatTypeRealni broj s pom.zarezom

ComplexType Kompleksni brojNizovi StringType Niz znakova (string)

UnicodeType Unicode (string)ListType Listina, popis ili listaTupleType n-teracXRangeType Vra¢eno iz xrange()BufferType Vra¢eno iz bu�er()

Preslikavanje DictType Rje£nikKlase, razredi ClassType De�nicija klaseInstanca klase, objekt InstanceType Stvaranje instance

Datoteka FileTypeDatoteka - podaci namediju

Moduli ModuleType Modul (skup objekata)Objekti koji sepozivaju

BuiltinFunctionType Ugra�ene funkcije

BuiltinMethodType Ugra�ene metodeClassType Objekt klaseFunctionType Korisni£ka funkcijaInstanceType Instanca klase, objektMethodType Ograni£ena metodaUnboundMethodType Neograni£ena metoda

Nutarnji tipovi CodeType Byte-compilirani kôdFrameType Izvedbeni okvirTracebackType Sloºaj slijeda izuzetakaSliceType Tip kri²ke (odlomka)EllipsisType Pro²ireni odlomci ()

Python program pristupa vrijednostima objekata preko njihovih identiteta, tj. njihovih adresnihreferenci. Referenca je broj, adresa memorije, na kojoj je spremljena vrijednost objekta. Vrijednostobjekta £esto se jo² zove atribut objekta. Atributi sloºenih tipova (npr. liste, stringa ili rje£nika) £estose jo² zovu £lanovi (engl. items).

Identitet ili adresna referenca objekta sprema se u memorijsku lokaciju koja se zove varijabla. Varija-bla moºe pokazivati na spremljeni literal, na isti na£in kao i na objekt koji ima vi²e vrijednosti(sadrºajamemorijske lokacije) i/ili vi²e metoda. Svaka varijabla sa svojim sadrºajem moºe postojati samostalno,a moºe biti i ugra�ena u neki objekt. Dohva¢anje varijable, tj. njezinog sadrºaja iz objekta postiºe sesa obj.x, gdje je obj ime objekta, a x je ime varijable.

Jedna ili vi²e Python programskih naredbi moºe se spremiti u funkciju. Razlikuju se ugra�ene (engl.built-in) i korisni£ke funkcije. Funkcije, zajedno s podacima, grupiraju se u klase. Funkcije de�niraneunutar klasa, zovu se metode. Od klase moºe nastati jedan ili vi²e objekata.

Korisni£ke funkcije de�nira korisnik, a ugra�ene dolaze s Python interpreterom. Dakako, i funkcija jeobjekt. Ona se moºe postojati samostalno, a moºe biti ugra�ena unutar onekog drugog objekta. Metoda

Tipovi podataka 13

se iz klase/objekta dohva¢a sa obj.fun(), gdje je klasa/obj ime objekta, a fun()je ime funkcije. Unutarokruglih zagrada mogu se pozvati argumenti, odnosno parametri funkcije. Funkcija moºe imati ulazneargumente i vra¢ati izlazne vrijednosti.

Na primjer, provjera tipa nekog objekta ostvaruje se pozivom ugra�ene funkcije type():

>>> type("Zanimljivi Python svijet!") # string literal

<type 'str'>

>>> type(512) # numeri£ki literal

<type 'int'>

>>> k=2.178 # varijabla k

>>> type(k)

<type 'float'>

>>> type ({ 'a':72, 'b':1.4 })

<type 'dict'>

>>> z=2+3j # varijabla z

>>> type(z)

<type 'complex'>

Objekti (varijable, funkcije, klase i dr.) s programskim naredbama koje na njima rade mogu sespremati u module, a moduli u pakete. Modul se u memoriju u£itava s pomo¢u naredbe 'import'.

import sys # ucitava se modul sistemskih funkcija

Pojedina£ni podatak ili funkcija iz modula dohva¢a se naredbom 'from ... import ... ' :

from math import sin, cos # u£itavaju se samo sin() i cos() funkcije

Dohva¢anje vrijednosti podatka preko atributa objekta postiºe se sintaksom 'objekt.atribut'.Objekt moºe imati vi²e atributa. U slu£aju da je atribut neka funkcija, odgovaraju¢a sintaksa je'objekt.atribut()'.

>>>import math

>>> print math.pi, math.sin(2.3)

3.14159265359 0.745705212177

Dohva¢anje vrijednosti podatka preko £lanova, £esto se naziva indeksiranje i odnosi se samo nastrukturirane tipove podataka (liste, stringove i sl.). Indeksacija po£inje s nultim (0) indeksom.

>>> x=[1, 3, 9, 16] # lista s £etiri podatka

>>> print x[3] # dohva¢anje tre¢eg podatka

16

Vrijednost reference (njena adresa u memoriji) moºe se doznati pozivom funkcije id(). Pridruºi-vanjem objekata referenca se ponavlja, tj. objekti se ne dupliciraju. U memoriji ostaje samo jedanpodatak, a dvije varijable pokazuju na njega (imaju njegovu adresu).

>>> a=123

>>> id(a)

3695888

>>> b=a # pridruºba b sa a; objekt se ne kopira, samo adresa

>>> b

123

>>> id(b) # b kao i a pokazuje na istu memorijsku adresu

3695888

>>> a=a+1 # stvoren je novi objekt

>>> print 'a=',a,' b=',b

a= 124 b= 123

14 Tipovi podataka

>>> print 'id(a)=',id(a),' id(b)=',id(b) # ne pokazuju isto!

id(a)= 3695876 id(b)= 3695888

Izraz (engl.expression) je kombinacija vrijednosti (literala), varijabli i operatora. Vrijednost izra£u-natog izraza ispisuje se na zaslon ra£unala kori²tenjem naredbe ili funkcije print:

>>> print 'gruba aproksimacija pi = ', 22./7

gruba aproksimacija pi = 3.14285714286

Programske naredbe Pythona temelje se na pridruºivanju (objekata referencama), upravljanju tije-kom programa (if, else,...), programskim petljama (for, while, ...) i pozivima funkcija i klasa.

Identi�kator je ime objekta, tj. ime varijable, funkcije, klase i sl. Identi�katori ne smiju koristitineku od 30 klju£nih rije£i Python-a (tablica 2.2), jer su one pridruºene osnovnim Python naredbama.

Tablica 2.2: Python klju£ne rije£i

and del for is raise

assert elif from lambda return

break else global not try

class except if or while

continue exec import pass with

def finally in print yield

2.1 Brojevi

Ugra�eni brojevni objekti u Pythonu podrºavaju cijele brojeve (obi£ne i duga£ke), brojeve s pomi£nimzarezom (realne brojeve) i kompleksne brojeve. Objekti brojeva u Pythonu su nepromjenljivi (immu-table) objekti, ²to zna£i da bilo kakva aritmeti£ka operacija na brojevnom objektu, uvijek stvara novibrojevni objekt.

>>> a=1234

>>> id(a)

19431452

>>> a=a+0

>>> id(a)

18681652

>>> print a

1234

Literali cijelih brojeva mogu biti decimalni, oktetni, ili heksadecimalni. Decimalni literal je pred-stavljen nizom znamenki gdje je prva znamenka razli£ita od nule. Oktetni literal je odre�en s po£etnom0 iza koje ide niz oktetnih znamenki (0 do 7). Na sli£an na£in heksadecimalni literal koristi po£etni niz0x nakon £ega slijedi niz heksadecimalnih znamenki (0 do 9 i A do F bilo velikim ili malim slovom).Na, primjer:

1, 23, 3493 # Decimalni cijeli brojevi

01, 027, 06645 # Oktetni cijeli brojevi

0x1, 0x17, 0xda5 # Heksadecimalni cijeli brojevi

Bilo kojem literalu cijelog broja moºe moºe se dodati slovo 'L' ili 'l' kako bi se ozna£io duga£ki cijelibroj (long integer). Na primjer:

2.2. Nizovi 15

1L, 23L, 99999333493L # Duga£ki decimalni cijeli brojevi

01L, 027L, 01351033136165L # Duga£ki oktetni cijeli brojevi

0x1L, 0x17L, 0x17486CBC75L # Duga£ki heksadec. cijeli brojevi

Razlika izme�u duga£kog i obi£nog cijelog broja je u tome ²to duga£ki cijeli broj nema predodre�enunumeri£ku granicu; moºe biti toliko dug koliko ra£unalo ima memorije. Obi£an cijeli broj uzima nekolikookteta memorije i ima minimalnu i maksimalnu vrijednost koju diktira arhitektura stroja. sys.maxinitje najve¢i dostupni obi£an cijeli broj, dok je sys.maxinit-1 najve¢i negativni.

>>> print sys.maxint # za uobicajeni stroj najveci cijeli broj je

2147483647

>>> 2L**500 # 2 na 500-tu potenciju 3273390607896141870013189696827599152216642046043064...

7894832913680961337964046745548832700923259041571508866841275600710092172565458853...

93053328527589376L

Realni literal (broj s pomi£nim zarezom) predstavljen je nizom decimalnih znamenki koje uklju£ujudecimalni zarez, tj. to£ku (.), exponent (e ili E, te + ili - iza, s jednom ili vi²e znamenki na kraju), ilioboje. Vode¢i znak decimalnog literala ne smije biti e ili E, a moºe biti bilo koja znamenka ili to£ka(.). Na primjer:

0., 1.0, .2, 3., 4e0, 5.e0, 6.0e0

Pythonova decimalna vrijednost odgovara uobi£ajena 53 bita preciznosti na modernim ra£unalima.Kompleksni broj sastavljen je od dviju decimalnih vrijednosti, jedne za realni, a druge za imaginarni

dio. Mogu¢e je pristupiti dijelovima kompleksnog objekta z kao samo-£itaju¢im "read-only" atributimaz.real i z.imag. Imaginarni literal dobije se dodavanjem znaka 'j' ili 'J' realnom literalu:

1j, 1.j, 1.0j, 1e0j, 1.e0j, 1.0e0j

Znak J (ili j ) na kraju literala ozna£uje kvadratni korijen od -1, ²to je uobi£ajena oznaka imaginarnogdijela u elektrotehni£koj praksi (neke druge discipline koriste znak 'i' u tu svrhu, ali Python je izabraoba² znak j).

Treba primijetiti da brojevni literali ne uklju£uju predznak: ako postoji + ili - ispred broja, ondasu to posebni operatori.

x=input('Upi²ite prvi prirodni broj: ') y=input('Upi²ite drugi prirodni broj: ')print "1) print "2)�> 1) 12 : 15 = 0 i ostatak 12 2) 12 : 15 = 0.800000 �>

2.2 Nizovi

Niz je spremnik (engl. container) £lanova (engl. items) koji se indeksiraju ili dohva¢aju ne-negativnimcijelim brojevima. Python pruºa tri ugra�ene (engl. built-in) vrste nizova za stringove (obi£ne i Uni-code), n-terace, i liste. Knjiºni£ki i ekstenzijski moduli pruºaju druge vrste nizova, a korisnik tako�ermoºe sam napisati svoje. Nizovi se mogu obra�ivati na vi²e na£ina.

2.2.1 Stringovi - nizovi alfanumeri£kih znakova

Ugra�eni objekt string je poredan skup znakova koji se koristi za skladi²tenje i predstavljanje podatakana tekstovnoj bazi. Nizovi znakova u Pythonu su nepromjenljivi (engl. immutable), ²to zna£i da senovom operaciijom na nizu znakova, uvijek proizvede novi niz, a ne modi�cira stari. Objekti stringaimaju ugra�eno vi²e metoda.

Literalni niz znakova moºe biti pod navodnicima jednostrukim, dvostrukim ili trostrukim navodni-cima. String u navodnicima je niz od nula ili vi²e znakova unutar identi£nih znakova navodnika. Naprimjer:

16 Tipovi podataka

'Ovo je string literal'

"Ovo je novi string literal"

Dvije razli£ite vrste navodnika imaju identi£nu funkciju. Mogu se koristiti tako da apostro�ramo stringunutar stringa, ²to je £esto jednostavnije nego apostro�rati string upotrebom posebnog znaka (

\'

za jednostruki ili

\"

za dvostruki navodnik):

' jel\' me netko trazio?' # eksplicitni navodnik u stringu

" jel' me netko trazio?" # Na ovaj nacin je citljivije

Ako se string ºeli prikazati u vi²e linija, onda se na koncu svake linije stavlja znak lijeve kose crte(\):

"Ovo je prva, \

a ovo druga linija istog stringa" # Komentar nije dopusten na

# liniji sa znakom \

U stringu se dakako mogu umetati i posebni znakovi (\n za novu liniju, \t za tabulator i sl.), ako setakav niz ºeli programom ispisivati:

"Ovo je prva, \n

a ovo druga linija istog stringa"

Drugi pristup je uporaba stringa s trostrukim navodnicima, koji se dobiju trostrukim ponavljanjemjednostrukih (� ') ili dvostrukih navodnika (""").

"""A ovo je jedan duuugi string

koji se proteze na vise linija,

u ovom slucaju na tri""" # Komentar dopusten samo na kraju

U ovakvom literalu stringa s tri navodnika, automatski su sa£uvani novi redovi, pa se njihovi kontrolniznakovi ne trebaju dodavati u niz. Nije dopu²tena ni upotreba nekih kontrolnih (tzv. 'escape') znakova(tablica 2.3), kao na primjer znaka lijeve kose crte (engl. backslash;)

Tablica 2.3: 'Escape' znakovi

Niz Zna£enje ASCII/ISO kod\ < novired > Konac linije se zanemaruje Nema ga

\\ Kosa crta ulijevo, backslash 0x5c

\′ Jednostruki navodnik 0x27

\” Dvostruki navodnik 0x22

\a Zvono, bell 0x07

2.2. Nizovi 17

Niz Zna£enje ASCII/ISO kod\b Brisanje ulijevo, backspace 0x08

\f Nova stranica, form feed 0x0c

\n Nova linija, newline 0x0a

\r Skok u novi red, return 0x0d

\t Tabulator, tab 0x09

\v Vertikalni tabulator 0x0b

\0ooo Oktalna vrijednosti ooo (\0000do \0377) kako je zadano

\xhh Heksadecimalna vrijednost hh(\x00 do \xff) kako je zadano

\uhhh Unicode vrijednosti Samo za Unicode str.

Unicode je novi standard za pisanje znakova. Za razliku od ASCII standarda, novi standard uklju£ujesve znakove iz gotovo svih svjetskih jezika. Unicode literalni string ima istu sintaksu kao obi£ni literalnistring uz dodatak znaka 'u' ili 'U' koji se pi²e odmah ispred po£etnog navodnika. Unicode literalni nizoviznakova mogu koristiti '\u' iza kojeg slijede £etiri heksadecimalne znamenke koje opisuju Unicode znak.

>>> a=u'str\xf6m gr\xfcn'

>>> print a

ström grün

Vi²e string literala bilo koje vrste napisanih u slijedu, compiler ¢e povezati u jedan string objekt.

>>> print 'koliko' 'je' 'tu' 'stringov' u'\xe4' '?'

kolikojetustringovä?

2.2.2 N-terac

N-terac je nepromjenljivi niz £lanova. �lanovi u n-tercu su bilo koji objekti, istih ili razli£itih tipova. N-terac se de�nira nabrajanjem objekata odvojenih zarezima (,). Zadnjem £lanu u nizu takodjer se moºedodati zarez. N-terac sa samo jednim £lanom mora imati zarez na kraju, jer ina£e gubi tip n-terca.Prazan n-terac je ozna£en s praznim parom zagrada. £lanovi se mogu grupirati, pa nastaju ugnjeºdenin-terci.

(100, 200, 300) # N-terac s tri clana

(3.14,) # N-terac sa samo jednim clanom

( ) # Prazan n-terac

Za generiranje n-terca, osim nabrajanjem, mogu¢e je pozvati i ugra�enu funkciju 'tuple()'. Ako jex neki niz, onda tuple(x) vra¢a n-terac s £lanovima jednakima £lanovima niza x.

>>> x='abrakadabra'

>>> tuple(x)

('a', 'b', 'r', 'a', 'k', 'a', 'd', 'a', 'b', 'r', 'a')

>>> y='sezame'

>>> (x,y)

('abrakadabra', 'sezame')

2.2.3 Lista

Lista, listina ili popis je promjenljiv poredani niz £lanova objekata. £lanovi u listi su bilo kakvi objektirazli£itih tipova. Lista se de�nira nabrajanjem £lanova odijeljenih zarezima (,) i smje²tenih unutaruglatih zagrada ([ ]). Dopu²teno je iza zadnjeg £lana liste, ostaviti jo² jedan zarez. Prazna lista seozna£ava praznim parom uglatih zagrada. Evo nekih primjera:

18 Tipovi podataka

[42, 3.14, 'zdravo' ] # Lista s tri £lana

[123] # Lista s jednim £lanom

['a', [-45j, 'b'], 4.5] # ugnjeºdena lista s tri £lana

[ ] # Prazna lista

Na sli£an na£in, kao i s generiranjem n-teraca, mogu¢e je pozvati prikladnu funkciju 'list()' za generiranjelisti. Na primjer:

>>> a='ovo'

>>> b='je'

>>> c='lista'

>>> d=[a,b,c] # tvorba liste nabrajanjem £lanova

>>> print d

['ovo', 'je', 'lista']

>>> list(d) # tvorba liste pozivom funkcije

['ovo', 'je', 'lista']

>>> list(a) # tvorba liste pozivom funkcije

['o', 'v', 'o']

>>> type(d)

<type 'list'>

>>> type(a)

<type 'str'>

Treba primjetiti kako se tvorba listi preko list() funkcije uvijek realizira nad pripadnim tipom objekta.

2.3 Temeljne operacije i metode s nizovima

Dohva¢anje elementa bilo kojeg niza (stringa, n-terca, liste) postiºe se indeksiranjem. Dio niza, odlomakili kri²ka (engl. slice) dobiva se sintaksom 'i:j' gdje je 'i' po£etni indeks, a 'j' zavr²ni indeks kri²ke(tablica 2.4). Duºina niza dobiva se pozivom funkcije len(), a maksimalni i minimalni £lan niza sfunkcijama max(), odnosno min().

Tablica 2.4: Operacije i metode nad svim nizovima

£lan Opiss[i] Vra¢a element i u nizu s

s[i:j] Vra¢a kri²ku - niz elemenata od i-tog do j-tog indeksalen(s) Vra¢a broj elemenata u s

min(s) Vra¢a minimalni elemenat iz smax(s) Vra¢a maksimalni elemenat iz s

Promjenljivi nizovi (liste) imaju mogu mijenjati £lanove ili kri²ke £lanova odjednom, kao i brisati£lanove i skupine £lanova.

>>> a=(1,3,5,7,9)

>>> print a[0], a[3]

1 7

>>> b='ovo je string'

>>> print b[9],b[0],b[-1]

r o g

>>> c=[7,'marko',-5,'kompleksni']

>>> print c[3],c[1]

kompleksni marko

2.3. Temeljne operacije i metode s nizovima 19

>>> print len(a),len(b),len(c)

5 13 4

>>> print max(a), max(b), max(c)

9 v marko

>>> print min(a), min(b), min(c)

1 -5

>>> print a[1:3],b[7:12],c[0:2]

(3, 5) strin [7, 'marko']

Treba primjetiti kako se dohva¢anje £lanova preko indeksa u kri²kama ostvaruje od po£etnog indeksado kona£nog, ali koji se pritom isklju£uje, ne uzima u obzir. Negativan indeks pak dohva¢a £lanove odkraja niza. Tako je '-1' indeks za zadnji £lan, '-2' za predzadnji i tako dalje.

Budu¢i da se u kategoriji nizova samo liste mogu mijenjati direktno, postoje pridruºbe £lanovimaliste i funkcije brisanja £lanova (tablica 2.5). Obje operacije mogu se izvesti nad pojedina£nim i skupnim£lanovima liste.

Tablica 2.5: Pridruºba i brisanje

£lan Opiss[i] = v Pridruºba £lanu na i-tom mjestus[i:j] = t Pridruºba skupini £lanovadel s[i] Brisanje £lanadel s[i:j] Brisanje skupine £lanova

Evo kratkog primjera:

>>> lista=['tko zna','bilje','²iroko mu','polje']

>>> lista[1]='bolje'

>>> lista

['tko zna', 'bolje', '²iroko mu', 'polje']

>>> lista[1:3]=[',zna!']

>>> lista

['tko zna', ',zna!', 'polje']

>>> del lista[-1]

>>> lista

['tko zna', ',zna!']

2.3.1 Ugra�ene metode string-ova

Budu¢i da svaki objekt ima £lanove (varijable) i metode (funkcije), korisno ih je skupno prikazati(tablica 2.6), te isprobati ugra�eno. Nabrojene metode nalaze se u modulu 'string', pa u primjerimaprije njihove uporabe treba pozvati naredbu 'from string import *'

Tablica 2.6: String metode

Metoda Opiss.capitalize() Pretvara svako slovo od s u veliko slovo.s.center(width) Centrira string u polju duljine width.

20 Tipovi podataka

Metoda Opiss.count(sub[,start

[,end]])Broji pojavljivanja podstringa sub u stringu s.

s.encode([encoding

[,errors]])Vra¢a kodiranu ina£icu stringa.

s.endswith(suffix

[,start[,end ]])Provjerava kraj stringa za su�x.

s.expandtabs([tabsize]) Pro²iruje tabulatore praznim mjestima.

s.find(sub[,start[,end]])Pronalazi prvo pojavljivanje zadanogpodstringa sub.

s.index(sub[,start[,end]])

Pronalazi prvo pojavljivanje zadanogpodstringa sub uz podizanje izuzetka, ako ganema.

s.isalnum() Provjerava jesu li svi znakovi alfanumeri£ki.s.isalpha() Provjerava jesu li svi znakovi alfabetski.s.isdigit() Provjerava jesu li svi znakovi znamenke.

s.islower()Provjerava jesu li svi znakovi pisani malimslovima.

s.isspace() Provjerava jesu li svi znakovi praznine.

s.istitle()Provjerava jeli string pisan kao naslov (prvoslovo svake rije£i napisano velikim slovom).

s.isupper()Provjerava jesu li svi znakovi pisani velikimslovima.

s.join(t )Povezuje stringove u listi t koriste¢i s kaome�a².

s.ljust(width ) Lijevo poravnanje s u stringu duljine width.s.lower() Vra¢a s pretvoren u string s malim slovima.s.lstrip() Odstranjuje prazna mjesta ispred stringa.s.replace(old , new

[,maxreplace ])Zamjenjuje podstring old sa new.

s.rfind(sub[,start[,end]]) Nalazi zadnji pojavak podstringa sub.

s.rindex(sub[,start[,end]])Nalazi zadnji pojavak podstringa sub ili javljaizuzetak

s.rjust(width) Desno poravnanje s u stringu duljine width.s.rstrip() Odstranjuje prazna mjesta iza stringa.

s.split([sep[,maxsplit]])

Dijeli string koriste¢i sep kao me�a².maxsplit je nave¢i broj dijeljenja koji ¢e seizvr²iti.

s.splitlines([keepends])

Dijeli string u listu linija. Ako je keependsjednak 1, £uvaju se kontrolni znakovi novihredaka.

s.startswith(prefix

[,start [,end ]])Provjerava da li string zapo£inje s prefix-om

s.strip()Odstranjuje prazna mjesta i ispred i izastringa.

2.3. Temeljne operacije i metode s nizovima 21

Metoda Opis

s.swapcase()Vra¢a velika slova za string malih slova iobratno.

s.title() Vra¢a verziju stringa kao naslova.s.translate(table

[,deletechars ])

Mijenja string koriste¢i transformacijskutablicu znakova.

s.upper() Vra¢a string pretvoren u velika slova.

Primjer 2.1 String je nepromjenljivi objekt, pa se njegova promjena mogu¢a tek stvaranjem novogstringa. treba primjetiti kako se aritmeti£ki znak '+' koristi za povezivanje stringova, dok '1:' ozna£ujesve znakove nakon prvog.

,>>> s1 = "Moj san">>> s2 = 'Tv' + s1[1:]>>> print s2

,

Tvoj san>>>

Primjer 2.2 Modul 'string' sadrºi mnogo funkcija. Funkcija '�nd' pronalazi podstring u zadanomstringu. Vra¢a poziciju na�enog podstringa

,>>> import string>>> riba = "zubatac">>> index = string.find(riba , "t")>>> print index>>>>>> string.find("abrakadabra", "ra")>>> string.find("abrakadabra", "ra" ,4)>>>

,

4

29

2.3.2 Ugra�ene metode listi

Na sli£an na£in, s pomo¢u tablice 2.7 mogu se u primjerima provjeriti ugra�ene metode koje olak²avajurad s listama.

Tablica 2.7: Metode liste

Metoda Opisli.append(x) Dodaje novi element x na kraj liste li.li.extend(t) Dodaje novu listu t na kraj liste li.li.count(x) Broji pojavke od x u listi li.li.index(x) Vra¢a najmanji i za koji je s[i] == x .li.insert(i,x) Ume¢e x na indeksu i .

22 Tipovi podataka

Metoda Opis

li.pop([i])Vra¢a element i i bri²e ga iz liste. Ako se iizostavi, onda se vra¢a zadnji element.

li.remove(x) Traºi x i bri²e ga iz liste li.li.reverse()) Reverzira (obr¢e) £lanove liste li na mjestu.

li.sort([cmpfunc ])Sortira (slaºe) £lanove liste li na mjestu.cmpfunc() je funkcija za usporedbu.

Primjer 2.3 Matrica je lista listi.

,>>> matrica = [[1, 2, 3], [2, 3, 1]]>>> matrica [1]>>> matrica [0][2]

,

[2, 3, 1]3

2.4 Rje£nik

Preslikavanje (engl. mapping) je skup objekata indeksiranih s pomo¢u gotovo slobodnih vrijednostikoje se zovu klju£evi (engl. keys). Tako nastali objekti su promjenljivi, a za razliku od nizova, nisuporedani.

Python nudi jednu vrstu preslikavanja, rje£nik (engl. dictionary). Knjiºni£ki i ekstenzijski modulipruºaju jo² vrsta preslikavanja, a druge moºe na£initi korisnik sâm. Klju£evi u rje£niku mogu bitirazli£itih tipova, ali moraju biti jednozna£ni (engl. hashable). Vrijednosti u rje£niku su tako�er objektii to mogu biti razli£itih tipova. £lan u rje£niku je par kju£/vrijednost (engl. key/value). O rje£niku semoºe razmi²ljati kao o asocijativnom polju.

Eksplicitno stvaranje rje£nika provodi se nizom parova klju£:vrijednost odvojenih zarezima, koji sesmje²taju unutar viti£astih zagrada. Dopu²ten je i zarez nakon zadnjeg £lana. Ako se klju£ pojavljujevi²e od jednom u rje£niku, samo se jedan od £lanova s tim klju£em sprema, jer klju£ mora biti jedincat.Drugim rije£ima, rje£nici ne dozvoljavaju duplikate klju£eva. Prazan se rje£nik ozna£uje parom praznihviti£astih zagrada. Evo nekih rje£nika:

{'x':42, 'y':3.14, 'z':7} # Rjecnik s tri clana i string kljucevima

{1: 2, 3:4} # Rjecnik s dva clana i cjelobrojnim kljucevima

{ } # Prazan rjecnik

Tvorbu rje£nika mogu¢e je izvesti i s pomo¢u ugra�ene funkcije dict(). Na primjer:

>>> dict([['a',12],['b',54]])

{'a': 12, 'b': 54}

>>> dict(a='zagreb', d='ogulin', e='Osijek')

{'a': 'zagreb', 'e': 'Osijek', 'd': 'ogulin'}

>>> dict([[12,'akumulator'],['baterija',4.5]])

{'baterija': 4.5, 12: 'akumulator'}

dict( ) bez argumenata stvara i vra¢a prazan rje£nik. Ako se klju£ pojavljuje vi²e nego jednom upopisu (argumentima funkcije dict), samo ¢e se posljednji £lan s tim kju£em zadrºati u rezultiraju¢emrje£niku.

2.4.1 Ugra�ene metode rje£nika

Na sli£an na£in, s pomo¢u tablice 2.8 mogu se u primjerima provjeriti ugra�ene metode koje olak²avajurad s rje£nicima.

2.5. Skup 23

Tablica 2.8: Metode i operacije tipova preslikavanja (rje£nika)

£lan/metoda Opisdi[k] Vra¢a £lan od di s klju£em k .di[k] = x Postavlja di[k] na x.del di[k] Bri²e di[k]iz di .di.clear() Bri²e sve £lanove iz di.di.copy() Vra¢a kopiju od di.di.has-key(k) Vra¢a 1 ako di ima klju£ k , a 0 ina£e.di.items() Vra¢a listu od (key ,value) parova.di.keys()) Vra¢a listu od vrijednosti klju£eva.di.update(b) Dodaje sve objekte iz rje£nika b u di .di.values() Vra¢a listu svih vrijednosti spremljenih u di .di.get(k [,v]) Vra¢a di[k] ako na�e; ina£e vra¢a v .

di.setdefault(k[, v])Vra¢a di[k] ako na�e; vra¢a v i postavljadi[k]=v .

di.popitem()Vra¢a slu£ajne (key ,value) parove kaon-terce iz di.

2.5 Skup

Od Python ver. 2.4, postoji ugra�eni tip (iako tako�er postoji i modul s imenom 'sets') s dvije varijante- obi£an i zamrznuti skup. Skup je neporedan niz jedincatih (neponavljaju¢ih) elemenata. Elementimoraju biti jednozna£ni, engl. hashable. Zamrznuti skupovi su jednozna£ni, pa mogu biti elementidrugih skupova, dok obi£ni skupovi to ne mogu biti.

Tablica 2.9: Glavne operacije skupova

Operacija Rezultat

set/frozenset

([iterabilno=None])

[koristi se za ugra�ene tipove] tvorba obi£nihili zamrznutih skupova iz iterabilnog niza, npr.set([5,2,7]), set("zdravo")

Set/ImmutableSet

([iterabilno=None])

[koristi se za set modul] tvorba obi£nih ilinepromjenljivih skupova iz iterabilnog niza,npr. Set([5,2,7])

len(s kardinalni broj skupa s

elem in s / not in sIstinito ako element elem pripada / ne pripadaskupu s

for elem ins: process

elem...Iterira na elementima skupa s

s1.issubset(s2) Istinito ako je svaki element u s1 u s2

s1.issuperset(s2) Istinito ako je svaki element u s2 u s1

s.add(elem) Dodaje element elem u skup s

s.remove(elem))Bri²e element elem u skupu s. PodiºeKeyError iznimku ako se element ne prona�e

24 Tipovi podataka

Operacija Rezultat

s.clear()Bri²e sve elemente iz skupa s (ne vrijedi zanepromjenljive skupove!)

s1.intersection(s2) ili

s1&s2

Vra¢a novi skup s elementima zajedni£kim us1 i s2

s1.union(s2) ili s1|s2 Vra¢a novi skup s elementima koji su i u s1 iu s2.

s1.symmetric_difference(s2)

ili sl∧s2Vra¢a novi skup s elementima koji su ili us1,ili u s2, ali ne na oba mjesta

s.copy() Vra¢a kopiju skupa s

s.update(iterabilni nizDodaje sve vrijednosti iz iterabilnog niza uskup s

POGLAVLJE3Izrazi, operatori i operacije

3.1 Varijable

Python pristupa podacima s pomo¢u referenci. Jedna takva referenca je varijabla, tj. imenovani prostoru memoriji koji £uva adresu nekog objekta ili literala. Referenca tako�er postoji i na atribut (vrijednost)nekog objekta. Varijabla ili druga vrsta reference nemaju svoj vlastiti tip, za razliku od podatka nakojeg pokazuju, kojeg referenciraju tj. £iju adresu pohranjuju. Budu¢i da je adresa jedinstvena usmislu broja okteta, svaka referenca moºe povezati objekte razli£itih tipova, ²to zna£i da je dinami£na,da se moºe mijenjati prilikom izvr²enja programa. U jednom trenutku varijabla moºe pokazivati nacjelobrojni podatak, a ve¢ u sljede¢em na realni, kompleksni ili neki sloºeni tip.

U Pythonu nema deklaracija. Postojanje varijable ovisi o naredbi koja povezuje (eng. binding)varijablu i podatak; drugim rije£ima, naredbi koja imenuje neki objekt, bilo kojeg tipa. Mogu¢e jeodvezati (eng. unbinding) varijablu resetiranjem njenog imena, tako da vi²e ne sadrºi referencu na tajobjekt. Naredba del odvezuje reference.

Povezivanje reference koja je ve¢ povezana poznato je kao re-povezivanje (eng. rebinding). Re-povezivanje ili odvezivanje reference nema nikakv u£inak na objekt s koji je referenca bila povezana,osim ²to objekt nestaje ako vi²e ne postoji nikakva referenca koja se na njega odnosi. Odvezani objektisami ¢e nestati iz memorije. Za to se brine poseban Python modul, ugra�en u interpreter. Takvoautomatsko £i²¢enje objekata bez referenci zove se sakupljanje sme¢a (engl. garbage collecting).

Varijabla se moºe imenovati bilo kojim identi�katorom, osim onih 30 koji su rezervirani kao Pythonklju£ne rije£i. Pritom identi�kator ima i neka svoja pravila: ne smije imati zabranjene simbole u sebi,ne smije po£injati brojem i sl. Varijabla moºe biti globalna ili lokalna. Globalna varijabla je dohvatljivas vi²e razina, a lokalna uglavnom u funkciji u kojoj se koristi.

3.2 Naredbe pridruºivanja

Naredbe pridruºivanja mogu biti obi£ne ili pro²irene. Obi£no pridruºivanje varijabli (npr. name=value)je na£in stvaranja nove varijable ili re-povezivanja postoje¢e varijable na novu vrijednost (tj. promjenavrijednosti). Obi£na pridruºba na atribut objekta (npr. obj.attr=value) je zahtjev objektu obj dastvori ili re-poveºe atribut attr. Obi£na pridruºba za £lan u nekom nizu ili preslikavanju (listi ilirje£niku) (npr. obj[key] = value) je zahtjev spremniku obj da stvori ili re-poveºe £lan s indeksomkey. Takva pridruºba uklju£uje indeksiranje niza.

Pro²irena pridruºba (npr. name+=value) ne stvara nove reference, nego samo re-povezuje varija-blu. Postoje¢i objekt re-povezuje sebe ili jedan od svojih atributa ili £lanovas novom vrijedno²¢u.Taj se zahtjev uspje²no izvr²ava ili se podiºe iznimka, kojom se javlja neka vrsta pogre²ke. Iznimka

25

26 Izrazi, operatori i operacije

(engl. exception) je na£in na koji Python rje²ava pogre²ke bilo kojeg tipa. Ako se na primjer, re-povezivanjem varijable s aritmeti£kim sadrºajem dogodi dijeljenje s nulom, Python ¢e podi¢i iznimkuZeroDivisionError. Pythen dakako, ima ugra�ene naredbe za dohva¢anje i obrade iznimki.

3.2.1 Obi£na pridruºba

Naredba obi£ne pridruºbe u svom najjednostavnijem obliku ima sintaksu:

cilj = izraz

Cilj ili odredi²te (engl.target) je poznat kao lijeve strana pridruºbe, a izraz (engl. expression) jedesna strana. Izraz moºe biti obi£na varijabla ili vi²e varijabli povezanih operatorima, poziv funkcije ilimno²tvo drugih kombinacija s me�usobno povezanim objektima. Kad se naredba pridruºbe izvr²ava,Python izra£unava izraz desne strane, te povezuje vrijednost izraza s ciljem na lijevoj strani. Ovopovezivanje ne ovisi o tipu izra£unate vrijednosti desne strane, jer se pridruºba ionako doga�a narazini referenca, adresa objekata, a ne njihova sadrºaja. Cilj moºe biti varijabla/identi�kator, atribut,indeksirani £lan niza ili kri²ka (engl. slicing) .

Detalji povezivanja ovise o vrsti ili tipu cilja:

• Identi�kator je ime varijable: pridruºba na identi�kator povezuje sadrºaj varijable s tim imenom,upisom adrese pod ime identi�katora.

• Referenca atributa ima sintaksu obj.name. Pritom je obj identi�kator koji ozna£ava objekt, aname atributivno ime objekta. Pridruºba na referencu atributa traºi da objekt obj poveºe svojatribut zvan name s izra£unatom ili pozvanom vrijedno²¢u desne strane.

• Indeksiranje ima sintaksu obj[expr]. Pritom je obj objekt, a expr je izraz koji indeksira mjestou nizu. Objekt moºe biti bilo kojeg tipa. Pridruºba na indeksiranje traºi da spremnik obj poveºesvoj £lan koji je izabran pomo¢u vrijednosti expr, tako�er poznate i kao indeksni klju£ £lana sizra£unatom ili pozvanom vrijedno²¢u desne strane.

• Kri²ka (eng. slicing) ima sintaksu obj[start:stop] ili obj[start:stop:korak]. Pritom jeObj objekt, a start, stop i korak su izrazi koji koji indeksiraju dio niza objekata. (Dopu-²teno je izostavljanje £lanova, pa je obj[:stop:] sintaksno ispravna kri²ka, ekvivalentna sobj[None:stop:None]). Pridruºba traºi od niza objekata obj da se poveºu ili odveºu neki odnjegovih £lanova.

U jednostavnoj pridruºbi moºe biti vi²e ciljeva i znakova jednakosti (=). Na primjer:

a = b = c = 0

povezuje varijable a, b, i c s vrijednosti 0. Svaki cilj se povezuje s jednim objektom koji vra¢a izraz,isto kao kad bi se nekoliko jednostavnih naredbi izvr²avale jedna za drugom.

Cilj u jednostavnoj pridruºbi moºe imati dvije ili vi²e referenci odvojenih zarezima, proizvoljnoogra�enih lu£nim ili kutnim zagradama. Na primjer:

a, b, c = x

Ovo zahtijeva da x bude niz od tri £lana, te povezuje a s prvim £lanom, b s drugim, te c s tre¢im.Ova vrsta pridruºbe zove se raspakiravaju¢a pridruºba i pritom izraz s desne strane mora biti niz sto£nim brojem £lanova koliko ima i referenci u cilju, jer se ina£e podigne iznimka. Svaka referenca ucilju je jednozna£no povezana s odgovaraju¢im £lanom u nizu. Raspakiravaju¢a pridruºba tako�er moºeizmjenjivati reference. Na primjer:

a, b = b, a

3.2. Naredbe pridruºivanja 27

Ovaj izraz re-povezuje a da se pridruºi na ono ²to je u b bilo povezano, i obratno.

Primjer 3.1 Program ra£una n-ti Fibonnaccijev broj za une²eni prirodni broj n.,%ovdje dolazi izvorni kod Matlab programa

n=input("Inesite prirodni broj n:")

pret ,tren=1,1 #asociranje vrijednosti varijablama prethodnik , trenutnifor i in range(0,n-1): #i element niza 0,1,...,n-1

tren ,pret=pret+tren ,tren #pridruzivanje vrijednosti varijablama

print "\n %d-ti Fibonnaccijev broj je %d" %(n,tren),%ovdje dolazi rjeÜenje koje program daje429

3.2.2 Pro²irena pridruºba

Pro²irena pridruºba razlikuje se od obi£ne pridruºbe u tomu, ²to se umjesto znaka jednakosti (=)izme�u cilja i izraza s desne strane koristi pro²ireni operator, tj. binarni operator nakon kojeg slijedi =.Operatori pro²irene pridruºbe su: + =,− =, ∗ =, / =, // =, % =, ∗∗ =, | =, >>=, <<=, & = i ∧ =.Pro²irena pridruºba (tablica 3.1) moºe imati samo jedan cilj na lijevoj strani, tj. pro²irena pridruºbane podrºava vi²e ciljeva.

Tablica 3.1: Pro²irena pridruºba

Operacija Ekvivalentno sax+ = y x = x+ y

x− = y x = x− yx∗ = y x = x ∗ yx/ = y x = x/yx ∗ ∗ = y x = x ∗ ∗yx% = y x = x%y

x& = y x = x&y

x| = y x = x|yx∧ = y x = x ∧ y

x >>= y x = x >> y

x <<= y x = x << y

3.2.3 Naredba del

Unato£ svome imenu, naredba del ne bri²e objekte, nego odvezuje njihove reference. Brisanje objektaje implicitna posljedica sa sakupljanjem sme¢a, kad ne postoji vi²e nijedna referenca na taj objekt.U Pythonu (sli£no kao u Java programskom jeziku) postoji ugra�eni sakuplja£ sme¢a (engl. garbagecollector) koji osloba�a memorijski prostor zauzet objektima koji se ne referenciraju. To se doga�a nasistemskoj razini, cikli£ki, tijekom izvo�enja programa. Naredba del sastoji se od klju£ne rije£i del,nakon koje slijedi jedna ili vi²e ciljnih referenci objekata odvojenih zarezima (,). Svaki cilj moºe bitivarijabla, referenca atributa, indeksiranje ili kri²ka, ba² kao za naredbe pridruºbe, te mora biti povezanu vrijeme izvr²avanja naredbe del. Ako je cilj del-a identi�kator, naredba del izvodi odvezivanjevarijable, tj. bri²e adresu koju je identi�kator imao. Dok god je identi�kator povezan s objektom, takvoodvezivanje je dopu²teno: kad god se eksplicitno zahtijeva, onda se i izvr²i. U drugim slu£ajevima,


naredba del speci�cira zahtjev objektu da odveºe neke (ili sve) svoje atribute ili £lanove. Objektmoºe odbiti odvezati neke (ili sve) atribute ili £lanove, podiºu¢i iznimku ako se poku²ava nedopu²tenoodvezivanje. Odvezivanje (ili brisanje) kri²ke obi£no ima jednak u£inak kao pridruºba praznog niza tojkri²ki.

3.2.4 Bool-ove vrijednosti

Poslije Pythona ver. 2.3 postoji eksplicitna verzija Bool -ove (engl. boolean) vrijednosti za Python. Bool -ove vrijednosti True i False postaju tip (podklasa od int). U ranijim Python verzijama ozna£avalesu se s '1 ' i '0'. Svaka podat£ana vrijednost u Pythonu ima vrijednost istine: istinito ili laºno, ovisio tomu je li ta vrijednost razli£ita ili jednaka nuli. U tipu string nuli odgovara prazan string "", kodn-terca prazan n-terac (), kod rje£nika prazan rje£nik {} i sl. Python tako�er ima nekoliko ugra�enihfunkcija koje vra¢aju Bool -ove vrijednosti kao rezultate.

Na£injene promjene u novim verzijama Pythona bile su prakti£ne, jer je lak²e govoriti o funkcijamai izrazima koje "vra¢anje True ili False" nego govoriti o izrazima razli£itim ili jednakim nuli. Ovepromjene tako�er omogu¢uju pisanje £i²¢eg kôda, npr. kada se ºeli vratiti vrijednost istine pi²e sereturn True, umjesto neprikladnog return 1).

3.3 Operatori i operacije

Izraz je dio programskog kôda koji Python interpreter moºe izvr²iti kako bi proizveo neku vrijednost.Najjednostavniji izrazi su literali i identi�katori (varijable). Sloºeniji izrazi grade se tako da se jednos-tavni izrazi povezuju operatorima. Tablica 3.2 opisuje operatore po prioritetima, od vi²ih prema niºima.Operatori koji su zajedno imaju jednak prioritet. Stupac A ispisuje asocijativnost (djelovanje s obziromna stranu) operatora, koja moºe biti L (s lijeva na desno), D (s desna na lijevo) ili NA (neasocijativna).Na primjer, operator '<' nije asocijativan, jer bi x < y zamjenom mjesta identi�katora (y < x) daosasvim suprotan rezultat.

Tablica 3.2: Prioritet operatora u izrazima

Operator Opis A'izraz,...' String pretvorba NAkey:izraz,... Stvaranje rje£nika NA[izraz,...] Stvaranje liste NA

(izrazr,...)Stvaranje n-terca ilijednostavne zagrade

NA

f(izraz,...) Poziv funkcije Lx[index1:index2] Kri²ka (slicing) Lx[index] Indeksiranje (indexing) Lx.attr Referenca atributa Lx**y Eksponent (x na y potenciju) Dx Bitwise NE (NOT) NA+x, -x Unarni plus ili minus NA

x*y, x/y, x//y, x%yMnoºenje, dijeljenje, dijeljenjena cijeli broj, ostatak

L

3.3. Operatori i operacije 29

Operator Opis Ax+y, x-y Zbajanje, oduzimanje Lx�y, x�y Lijevi pomak, desni pomak Lx&y Bitwise I (AND) Lx ∧ y Bitwise eksluzivni ILI (XOR) Lx|y Bitwise ILI (OR) Lx < y, x <= y, x > y, x >=y, x <> y, x! = y, x == y

Usporedbe NA

x is y, x is not y Provjera identiteta NAx in y, x not in y Provjera £lanstva NAnot x Bool-ov NE (NOT) NAx and y Bool-ov I (AND) Lx or y Bool-ov ILI (OR) L

lambda arg,...: izrazAnonimna jednostavnafunkcija

NA

Operatori usporedbe mogu se nizati, £ime se implicira logi£na I (and) funkcija. Na primjer:

a < b <= c < d

ima isto zna£enje kao:

a < b and b <= c and c < d

Oblik prvog niza je mnogo £itljiviji, a provjerava svaki podizraz samo jednom.

Primjer 3.2 Program provjerava ispravnost Boolovih tvrdnji.,%ovdje dolazi izvorni kod Matlab programa

print "\n=== Boolova algebra ==="uvjet1=Trueuvjet2=False

print "-----------AND -------------"print uvjet1 ," and ",uvjet1 , " = " ,uvjet1 and uvjet1print uvjet1 ," and ",uvjet2 ," = ",uvjet1 and uvjet2print uvjet2 ," and ",uvjet1 , " = ",uvjet2 and uvjet1print uvjet2 ," and ",uvjet2 , " = ",uvjet2 and uvjet2

print "\n----------OR --------------"print uvjet1 ," or ",uvjet1 , " = " ,uvjet1 or uvjet1print uvjet1 ," or ",uvjet2 ," = ",uvjet1 or uvjet2print uvjet2 ," or ",uvjet1 , " = ",uvjet2 or uvjet1print uvjet2 ," or ",uvjet2 , " = ",uvjet2 or uvjet2

print "-----------------------------",%ovdje dolazi rjeÜenje koje program daje429


3.3.1 Numeri£ke i aritmeti£ke operacije

Python nudi uobi£ajene numeri£ke operacije, kako se vidi u tablici 3.3. Svi su brojevi samo£itaju¢i(engl. readonly) objekti, pa bilo koja numeri£ka operacija na brojnom objektu, uvijek proizvodi novibrojni objekt. Objekt kompleksnog broja z tako�er ima samo£itaju¢e (atribute z.real i z.imag.Poku²aj repovezivanja ovih atributa na kompleksnom objektu podiºe iznimku. Treba primjetiti da +

ili - znak nekog broja, kao i isti znakovi koji pridruºuju realni literal imaginarnom, kako bi se na£iniokompleksan broj, nisu dijelovi sintakse literala. Iz tog razloga se na primjer, -2 ** 2 izra£unava kao-4, jer potenciranje ima vi²i prioritet od znaka minusa, pa se cijeli izraz prevodi kao -(2 ** 2), a nekao (-2) ** 2.

Tablica 3.3: Numeri£ke operacije

Operacija Opisx+ y Zbrajanjex− y Oduzimanjex ∗ y Mnoºenjex/y Dijeljenjex ∗ ∗y Potenciranje (x ∧ y)x%y Modulo funkcija (x mod y )−x Unarni minus+x Unarni plus

Ugra�ena divmod funkcija uzima dva argumenta i vra¢a par £iji su £lanovi kvocijent i ostatak, ²to jejednostavnije nego koristiti operator // za cjelobrojno dijeljenje i % za ostatak (tablica 3.4). Ugra�enapow(a,b) funkcija vra¢a isti rezultat kao i a**b. Poziv funkcije pow() s tri argumenta, pow(a,b,c)vra¢a isti rezultat kao i (a**b)%c, ali brºe.

Tablica 3.4: Ugra�ene aritmeti£ke funkcije

Funkcija Opisabs(x) Apsolutna vrijednostdivmod(x,y) Vra¢a (int(x / y ), x % y )pow(x,y [,modulo]) Vra¢a (x ∗ ∗y)x%modulo

round(x,[n])Zaokruºuje na najbliºi vi²ekratnik od 10−n

(samo za za realne brojeve)

3.3.2 Prisilna i eksplicitna pretvorba

Arithmeti£ke operacije i usporedbe mogu se primijeniti izme�u bilo koja dva broja. Ako se tipovi ope-ranada razlikuju, primjenjuje se prisila: Python prepravlja operande tako da one manjeg tipa pretvarau ve¢i. Poredani od najmanjeg do najve¢eg, tipovi brojeva su sljede¢i: cijeli brojevi, duga£ki cijelibrojevi, decimalni (realni, s pomi£nim zarezom) brojevi i kompleksni brojevi.

Eksplicitna pretvorba moºe se primijeniti tako da se numeri£ki argument preda ºeljenoj ugra�enojfunkciji: int, long, float te complex. U tom slu£aju int i long ¢e odbaciti decimalni dio svogargumenta i zadrºati samo cijeli, npr. int (9.8) je 9. Konverzija pak kompleksnog broja na bilo kojidrugi tip broja, odbacuje imaginarni dio. Za tvorbu kompleksnog broja mogu¢e je pozvati ugra�enufunkciju complex s dva argumenta, koji predstavljaju realni i imaginarni dio.

Funkcije Int i long tako�er se mogu pozvati s dva argumenta: prvi je niz znakova za pretvorbu, adrugi baza (radix), tj. cijeli broj izme�u 2 i 36 kao baza za pretvorbu (npr. int('1101',2) vra¢a 13,vrijedost '1101' u bazi 2).

3.4. Operacije na nizovima 31

3.3.3 Usporedba

Svi objekti, uklju£uju¢i brojeve, mogu se uspore�ivati s obzirom na jednakost (==) i nejednakost (!=).Usporedbe koje zahtijevaju poredak (<, <=, >, >=) mogu se koristiti izme�u bilo koja dva broja osimkompleksnih. Svi takvi operatori vra¢aju Bool-ove vrijednosti (True ili False). Operatori usporedbe(tzv. odnosni operatori) prikazani su u tablici 3.5.

Tablica 3.5: Operatori usporedbe

Operator Opisx < y Manje negox > y Ve¢e negox == y Jednakox != y Nije jednako (isto kao <>)x >= y Ve¢e nego ili jednakox <= y Manje nego ili jednako

3.3.4 Operacije na bitovima cijelih brojeva

Cijeli brojevi i duga£ki cijeli brojevi mogu se promatrati kao nizovi bitova i koristiti u operacijamas bitovima (engl. bitwise operation) prikazanima u Tablici 3.6. Operatori na bitovima imaju niºiprioritet nego arithmeti£ki operatori. Pozitivni cijeli brojevi pro²ireni su neograni£enim nizom bitova'0' nalijevo. Negativni cijeli brojevi predstavljeni su dvojnim komplementom, te pro²ireni neograni£enimnizom bitova '1' nalijevo.

Tablica 3.6: Operacije na bitovima cijelih brojeva

Operacija Opisx � y Lijevi pomak (shift)x � y Desni pomak (shift)x & y Bitwise I (and)x | y Bitwise ILI (or)x ∧ y Bitwise EX-ILI (xor - exclusive or)∼ x Bitwise negacija

Osim pomaka (ulijevo i udesno) na bitovima se mogu izvr²avati i logi£ke funkcije (I, ILI, NOT iEX-ILI).

3.4 Operacije na nizovima

Python podrºava nekoliko operacija koje se mogu primijeniti na slijedne tipove (nizove ili sekvence),koji uklju£uju nizove znakova (stringove), popise ili liste (engl. list) i n-terce (engl. tuple). Nizovisu spremnici s £lanovima koji se dohva¢aju indeksiranjem pojedina£nog £lana ili skupom £lanova, tzv.kri²kama. Nizovi istog tipa nadovezuju se jedan na drugog s pomo¢u operatora +. Isto tako mogu¢e jemnoºiti bilo koji niz S s cijelim brojem n s pomo¢u operatora *. Rezultat S*n ili n*S je povezivanje nkopija od S. Ako je n nula ili manje od nule, razultat je prazan niz istog tipa kao S.

U nastavku se promatraju liste, ali ista zapaºanja vrijede i za stringove i n-terce. Jedina razlika je²to se, za razliku od listi, n-terci i stringovi ne mogu mijenjati.

Operator in u x in S provjerava je li objekt x jednak bilo kojem £lanu u nizu S. Ako jest, vra¢aTrue, a False ako nije. Sli£no tomu, x not in S operator je isto kao not(x in S).

N-ti £lan niza S ozna£uje se ili dohva¢a indeksiranjem S[n]. Indeksiranje u Pythonu po£inje odnule (prvi £lan u S je S[0]). Ako S ima L £lanova, indeksn smije biti 0,1,.., sve do L-1 uklju£no, ali


ne i vi²e. Indeks n moºe tako�er biti -1, -2,..., sve do -L (isklju£no), ali ne i manji. Negativni nozna£ava iste £lanove u S kao ²to £ini L+n. Drugim rije£ima, S[-1] je posljednji element od S, S[-2] jepretposljednji, itd. Na primjer:

x = [1,2,3,4]

x[1] # 2

x[-1] # 4

Kori²tenje indeksa ve¢eg ili jednakog duljini niza L ili manjeg od -L, podiºe (izaziva) iznimku.Pridruºba £lanu niza s nepostoje¢im indeksom ima isti u£inak.

3.4.1 Kri²ka (eng. slicing) niza

Podniz S moºe se ozna£iti s pomo¢u kri²ke, kori²tenjem sintakse S[i:j], gdje su i i j cijeli brojevi.S[i:j] je podniz S od i-tog £lana do j-tog £lana, ali ne uklju£uju¢i j-ti £lan. Treba primjetiti kako uPythonu svi dosezi uklju£uju donju, a isklju£uju gornju granicu. Kri²ka moºe biti prazan podniz ako jej manje od i ili ako je i ve¢e ili jednako L, duljini niza S. Ako je j jednako nuli, i se moºe izostaviti, aako se ide do konca niza (L) onda se i j smije izostaviti. Cijeli niz S moºe se dakle indeksirati sa S[:].Bilo koji ili oba indeksa smiju biti manji od nule. Negativni indeks ozna£uje mjesto u nizu s obziromna kraj niza. Evo nekih primjera:

x = [1, 2, 3, 4]

x[1:3] # [2, 3] - ne zaboraviti da prvi £lan niza ima indeks jednak 0

x[1:] # [2, 3, 4]

x[:2] # [1, 2]

Kri²ka tako�er moºe koristiti pro²irenu sintaksu S[i,j,k], gdje je k - korak indeksa.Liste mogu mijenjati svoje £lanove pridruºbom izraza indeksiranom £lanu. Na primjer:

x = [1, 2, 3, 4]

x[1] = 42 # x je sada [1, 42, 3, 4]

Drugi na£in promjene objekata liste li je kori²tenjem kri²ke od likao cilja (lijeva strana) uz naredbupridruºbe desne strane. Desna strana pritom tako�er mora biti lista. Kri²ka s lijeve strane i lista sdesne mogu biti bilo koje duljine, ²to zna£i da pridruºivanje kri²ke moºe dodavati £lanove liste ili ihbrisati. Na primjer:

x = [1, 2, 3, 4]

x[1:3] = [22, 23, 44] # x je sada [1, 22, 33, 44, 4]

x[1:4] = [2, 3] # x se vratio na [1, 2, 3, 4]

Evo nekih vaºnih posebnih slu£ajeva:

• Koriste¢i praznu listu [ ] kao izraz s desne strane, bri²e se ciljna kri²ka iz liste li s lijeve strane.Drugim rije£ima, li[i:j] = [ ] ima isti u£inak kao i del li[i:j].

• Koriste¢i praznu kri²ku liste li kao cilj s lijeve strane pridruºbe ubacuju se £lanovi liste s desnestrane na primjerenu poziciju u li. Drugim rije£ima, li[i:i] = ['a','b'] ubacuje £lanove 'a'i 'b' nakon £lana i u listi li.

• Koriste¢i kri²ku koja pokriva cijeli objekt liste li[:], kao cilj s lijeve strane, potpuno se zamjenjujesadrºaj liste li.

£lan ili dio (kri²ka) liste moºe se izbrisati naredbom del. Na primjer:

x = [1, 2, 3, 4, 5]

del x[1] # x je sada [1, 3, 4, 5]

del x[1:3] # x je sada [1, 5]

3.5. Naredba Print 33

3.4.2 Stacionarne operacije na listi i rje£niku

Za liste su de�nirane stacionarne (in-line) verzije operatora + i *, koji se koriste u pro²irenim naredbamapridruºbe. Pro²irena naredba pridruºbe li +=li_1 ima u£inak dodavanja £lana iz liste li_1 na krajliste li, dok li *= n ima u£inak dodavanja n broja kopija liste li na kraj li.

Metoda popitem() moºe se koristiti za destruktivnu iteraciju rje£nika, tj. iterativnim dohva¢anjem£lana bri²e se njegov klju£ i vrijednost u rje£niku. Pritom i item() i popitem() vra¢aju rje£ni£ke £lanovekao parove klju£/vrijednost, ali kori²tenje funkcije popitem() upotrebljava manju koli£inu memorije.U²tede na kori²tenju memorije £ine tu metodu korisnom za petlju po dugom rje£niku.

U Pythonu 2.2 i kasnije, izravno iteriranje na rje£niku postiºe se iterkeys() ili iteritems() me-todama koji traºe skromnu koli£inu memorije i ne uni²tavaju rje£nik po kojemu se iteracija obavlja.

3.5 Naredba Print

Naredba za ispis ozna£ava se s klju£nom rije£i print nakon koje slijedi niti jedan ili vi²e izraza odvojenihzarezima. Print je prakti£an i jednostavan na£in ispisivanja vrijednosti u tekstovnom obliku. Print

ispisuje na zaslon ra£unala svaki izraz x kao niz znakova ²to je isto kao kad bi se prethodno pozvalafunkcija str(x) koja bi ekslicitno tip podatka, npr. broja pretvorila u string. Print implicitno izbacujerazmak izme�u izraza, i tako�er implicitno uklju£uje novi red (\n) nakon posljednjeg izraza, osim uslu£aju kad iza posljednjeg izraza slijedi zarez. Evo nekih primjera naredbe print:

slovo = 'c'

print "daj mi ", slovo, "..." # ispisuje: daj mi c ...

odgovor = 100

print "Odgovor je:", odgovor # ispisuje: Odgovor je:100

Odredi²te izlaza naredbe print je datoteka ili objekt sli£an datoteci koji ima vrijednost stdout

atributa u sys modulu. Obi£no je stdout pridruºen zaslonu ra£unala, ali se isto tako moºe pridruºitidrugom objektu ili izlaznoj napravi. Format ispisa moºe se preciznije kontrolirati uporabom operatora% ili drugim tehnikama obradbe nizova znakova.

Tako�er je mogu¢e koristiti write ili writelines metode datote£nih objekata. U Python ver. 3.0nadalje, print naredba postaje funkcija print() s pripadnim argumentima za ispis.

Primjer 3.3 Primjena PRINT naredbe s formatiranjem.


,%ovdje dolazi izvorni kod Matlab programa

print "Hello world"x = "Hello World"print "Vrijednost x je", x

print "Visestruke linije: Vrijednost \n od x\n je", x

#formatiranje ispisai = 123j = 99y = 123.45678912345

print "Vrijednosti su ", i,j,yprint "########## Print naredba s razlicitim formatiranjem ##############"print "d - cijeli broj: %d" % (i)print "d - broj klizeceg zareza: %f" % (y)print "f - broj klizeceg zareza konacnog formata: %6.2f" % (y)print "f - broj klizeceg zareza konacnog formata: %6.1f" % (y)print "g - realni broj u eksponencijalnom zapisu: %g" % (y)print "g - realni broj u eksp. zapisu u konacnom formatu %6.2g" % (y)print "s - Vrijednost mog stringa je %s" % (x)print "int s 4 znaka razmaka: %4d %4d" % (i,j)print "int s 4 znaka razmaka: %4d %4d" % (j,i)

# print naredba automatski ukljucuje silazak u novi red# dodatkom zareza (,) ispustamo silazak u novi red

print "d - an integer: %d " % (i) ,print "f - a floating point number: %f" % (y)

# razlicite primjene escape znakova

print r"Raw string s \n i \t u nj"print "String s \n i \t u nj",%ovdje dolazi rjeÜenje koje program daje429

POGLAVLJE4Programsko upravljanje

Programsko upravljanje tokom izvo�enja je redoslijed po kojem se programski kôd izvr²ava. Ovo uprav-ljanje u Python programima, kao i u drugim programskim jezicima, temelji se na uvjetnim naredbama,petljama i pozivima funkcija.

4.1 Naredba if

�esto se neka naredba ili niz (blok) naredbi treba izvr²iti samo u slu£aju ako je neki uvjet zadovoljen.Ponekad je to izvr²avanje ovisno o nekoliko me�usobno povezanih uvjeta. Pythonova kombinirananaredba if, koja koristi pro²irenja elif ili else zaklju£ak, sluºi za takvo uvjetno izvr²avanje naredbi.Sintaksa izgleda ovako:

if uvjet(i):

naredba(e)

elif uvjet(i):

naredba(e)

elif uvjet(i):

naredba(e)

...

else uvjet(i):

naredba(e)

gdje uvjet(i) predstavlja jedan ili vi²e uvjetnih izraza povezanih odnosnim (relacijskim) operatorima.Pro²irenja naredbe 'if ' s 'elif ' i 'else' su dopu²tene u slu£aju ispitivanja vi²e razli£itih uvjeta.

'Elif' je kratica od 'else-if', ²to zna£i 'ina£e-ako', £ime se prvo ispitivanje uvjeta pro²iruje na idu¢e.Ako niti jedan od uvjeta nije zadovoljen, onda se izvode naredbe iza 'else' dijela, ako on postoji.

Treba primjetiti kako, za razliku od nekih jezika, Python nema naredbu switch, pa se morajukoristiti if, elif ili else za sve uvjetne obrade. Evo tipi£ne naredbe if:

if x < 0: print "x je negativan"

elif x % 2: print "x je pozitivan i neparan"

else: print "x je paran i nije ne-negativan"

Kada u 'ako' ili 'ina£e' odlomku ima vi²e naredbi (tj. programsko grananje se odnosi na £itav bloknaredbi), naredbe se pi²u na zasebnim linijama koje su uvu£ene, pomaknute udesno od linije po£etka.Blok naredbi zavr²ava kada se pozicioniranje linije vrati na ono od po£etka odlomka (ili jo² vi²e ulijevood toga). Kada postoji samo jedna jednostavna naredba, kao u gornjem primjeru, onda se ona pi²e na

35

36 Programsko upravljanje

istoj naredbenoj liniji neposredno iza dvoto£ja (':') kojim se zavr²ava jedan ili vi²e uvjetnih ispitivanja.Dakako, mogu¢e je isto napisati i u idu¢em retku, ali se onda mora koristiti uvlaka. Mnogi koji rade uPythonu smatraju stil odvojenih linija £itljivijim od onog u drugim programskim jezicima:

if x < 0

print "x je negativan"

elif x % 2:

print "x je pozitivan i neparan"

else:

print "x is paran i ne-negativan"

Za uvjet u if ili elif odlomku moºe se koristiti bilo koji Python-ov izraz. Pritom se vrijednostizraza promatra u Bool-ovom kontekstu, gdje se svaka vrijednost uzima kao istinita, ili neistinita. Svakibroj koji nije nula ili niz znakova koji nije prazan, isto kao i n-terac, lista ili rje£nik, izra£unava sekao istinito (True). Nula (bilo kojeg brojevnog tipa), None i prazni stringovi, n-terci, liste i rje£nici,izra£unavaju se kao neistina (False). Kada se pak ºeli ispitati vrijednost x-a u Bool-ovom kontekstu,preporu£uje se sljede¢i stil kodiranja:

if x:

To je naj£i²¢i i 'naj_Python-skiji' oblik. To je elegantnije i ljep²e nego koristiti konstrukcije kao:

if x is True:

if x == True:

if bool(x) :

ili sli£no.Postoji osnovna razlika izme�u izjave da izraz "vra¢a True" (²to zna£i da izraz vra¢a vrijednost

kao Bool -ov rezultat) i izjave da se izraz "izra£unava kao istinit" (²to zna£i da izraz vra¢a bilo kakavrezultat koji je istinit, razli£it od nule ili praznog, u Bool -ovom kontekstu). Kad se ispituje neki izraz uupravlja£koj naredbi, onda se razmi²lja o ovom drugom uvjetu, a ne prvom. Ako se izraz za if odlomakizra£una kao istinit, naredbe koje slijede if odlomak ¢e se izvr²iti i cijela naredba if zavr²ava. Akose izraz za if odlomak izra£una kao neistinit, onda se izvr²avaju izrazi za idu¢e elif odlomke, ako sunjihovi uvjeti ispunjeni. Za prvu elseif klauzulu za koju je uvjet istinit, izvr²avaju se sve narede kojeje slijede i £itava naredba if time zavr²ava. U protivnom, ako niti jedan elif odlomak nije izvr²en, jeruvjeti nisu bili zadovoljeni, onda se izvr²avaju naredbe odlomka else, dakako, ako on postoji.

4.2 Naredba while

Naredba while u Pythonu izvr²ava naredbu ili blok naredbi niti jedan, jedan ili vi²e puta, ovisno oispunjenju upravljanog uvjetnog izraza. Ovo je sintaksa za naredbu while:

while izraz:

naredba(e)

While naredba tako�er moºe uklju£ivati klauzulu else i naredbe break.Tipi£na uporaba naredbe while:

count = 0

while x > 0:

x = x // 2 # cjelobrojno dijeljenje

count += 1

print "Aproksimacija log2 je", count

4.3. Naredba for 37

Prvo se izra£una izraz poznat kao uvjet petlje (eng. loop condition). Ako uvjet nije istinit (false),naredba while zavr²ava i niti jedna od naredbi u tijelu petlje se ne izvr²ava. Ako je pak uvjet petljezadovoljen, naredba ili naredbe od kojih se sastoji tijela petlje se izvr²avaju. Kada tijelo petlje zavr²i sizvr²avanjem, uvjet se ponovno izra£unava, da se vidi treba li se izvr²iti nova iteracija. Ovaj se procesnastavlja sve dok uvjet petlje ne postane neistinit, nakon £ega while naredba zavr²ava. Tijelo petljetreba sadrºavati kôd koji ¢e u nekom trenutku u£initi petljin uvjet laºnim, ili petlja nikada ne¢e zavr²iti,osim ako se ne podigne iznimka ili tijelo petlje ne izvr²i naredbu break. Petlja koja je napisana u tijelufunkcije tako�er zavr²ava ako se naredba return izvr²i unutar tijela petlje, jer u tom slu£aju cijelafunkcija zavr²ava.

4.3 Naredba for

Naredba for u Pythonu ostvaruje tako�er iterativno izvr²avanje naredbe ili bloka naredbi, a upravljase preko iteracijskog izraza. Sintaksa za naredbu for je:

for cilj in nizu:

naredba(e)

Treba primjetiti da je klju£na rije£ in dio sintakse naredbe for. Ona nije povezana s operatoromin koji se koristi pri ispitivanju £lanova u nizovima. Naredba for tako�er moºe uklju£ivati i odlomakelse i naredbu break.

Tipi£na primjer uporabe naredbe for je:

for znak in "dobar dan":

print "slovo: ", znak, "..."

²to ¢e kao rezultat dati:

slovo: d ...

slovo: o ...

slovo: b ...

slovo: a ...

slovo: r ...

slovo: ...

slovo: d ...

slovo: a ...

slovo: n ...

Iteracijski niz u ovom slu£aju je string, pa varijabla znak u svakom prolazu, iteraciji, poprima vrijed-nost pojedinog £lana tog niza, u ovom slu£aju pojedina£nog slova. U ovom primjeru izvr²ava se samojedna naredba, naredba print, koja ispisuje sadrºaj upravlja£ke varijable s pripadnim formatiranjem('slovo:' ispred i '...' iza sadrºaja).

Iteracijski niz moºe biti bilo koji Pythonov izraz koji se moºe iskoristiti kao argument ugra�enojfunkciji iter, koja vra¢a iteratorski objekt. Cilj pridruºbe iteracijske varijable je obi£no identi�katorkoji imenuje varijablu petlje, a naredba for slijedno re-povezuje ovu varijablu na svaki £lan po reduunutar iteratora. Naredba ili naredbe od kojih se sastoji tijelo petlje izvr²avaju se jedna po jednaza svaki £lan unutar iteratora (osim ako petlja zavr²i uslijed podizanja iznimke ili izvr²enja naredbebreak ili return). Cilj s vi²e identi�katora je tako�er dopu²ten, kao kad se radi o pridruºbi prilikomraspakiravanja. U tom slu£aju, iteratorovi £lanovi moraju biti nizovi, svaki iste duljine jednake brojuidenti�katora unutar cilja. Na primjer, ako je d rje£nik, ovo je uobi£ajeni na£in dohva¢anja £lana urje£niku d:

for key, value in d.items():

# dohvatiti samo istinite (pune) kljuceve i vrijednosti

if not key or not value: del d[key]


Metoda items() vra¢a popis parova klju£/vrijednost, pa stoga for petlja koristi dva identi�katorau cilju da se svaki £lan razpakira u par klju£/vrijednost. Ako iterator sadrºi promjenljiv objekt unutarsamoga sebe, onda se taj objekt ne smije mijenjati dok se for petlja obavlja. Na primjer, predhodniprimjer ne moºe koristiti iteritems() umjesto items. Naime, iteritems() vra¢a iterator £iji jesadrºani objekt d, pa tijelo petlje ne moºe mijenjati d (sa del d[key]). S druge strane, items() vra¢alistu, tako da d nije sadrºani objekt, pa tijelo petlje moºe mijenjati d.

Upravlja£ka varijabla moºe se repovezati u tijelu petlje, ali se ponovno repovezuje na slijede¢i £lanu iteratoru sa sljede¢om iteracijom petlje. Tijelo petlje uop¢e se ne izvr²ava ako iterator ne osloba�anikakve £lanove. U tom slu£aju, upravlja£ka varijabla se ne povezuje ili odvezuje na niti jedan na£inpomo¢u naredbe for. Me�utim, ako iterator osloba�a barem jedan £lan, kad se naredba petlje zavr²i,upravlja£ka varijabla ostaje povezana na posljednju vrijednost na koju ju je naredba petlje povezala.Zato je sljede¢i kôd ispravan, dok god neki-niz nije prazan.

for x in neki-niz:

obradi(x)

print "Posljednji obradjeni £lan je: ", x

4.4 Iteratori

Metode items(), keys() i values() vra¢aju njihove rezultantne liste bilo kojim redoslijedom. Akose pozove vi²e od jedne od ovih metoda bez bilo kakve izmjene na rje£niku, redoslijed rezultata jeidenti£an za sve. Metode iteritems(), iterkeys()i itervalues(), koje su uvedene u Pythonu odina£ice 2.2, vra¢aju iteratore ekvivalentne tim listama. Iterator zauzima manje memorije od liste, alinije dozvoljena promjena rje£nika dok se iterira na jednom od njegovih iteratora. Iteriranje na listivra¢enoj sa items(), keys() ili values() dolazi bez takvih restrikcija. Iteriranje direktno na rje£nikuD je isto kao iteriranje na D.iterkeys().

Tablica 4.1: Metode rje£ni£kog objekta

Metoda Opis

D.iteritems( )Vra¢a iterator za sve £lanove (key/valueparove) u D

D.iterkeys( ) Vra¢a iterator za sve klju£eve u DD.itervalues( ) Vra¢a iterator za sve vrijednosti u D

Iterator je bilo koji objekt i takav da se moºe pozivati sa i.next() bez argumenata. Naredbai.next() vra¢a sljede¢i £lan iteratora i ili, kada iterator i vi²e nema £lanova, podiºe StopIteration

iznimku. Ve¢ina je iteratora izgra�ena eksplicitnim ili implicitnim pozivima ugra�ene funkcije iter.Naredba for implicitno poziva iter da bi dobila iterator. Sljede¢a naredba:

for x in clanovi:

naredba(e)

je ekvivalentna s:

_temporary_iterator = iter(clanovi)

while True:

try: x = _temporary_iterator.next ( )

except StopIteration: break

naredba(e)

4.5. Funkcije range i xrange 39

Ako iter(clanovi) vra¢a iterator i tako da naredba i.next nikada ne podigne StopIterationiznimku(beskona£an iterator), petlja for x in clanovi: nikada ne zavr²ava (osim kad naredbe u tijelu petljesadrºavaju prikladne break ili return naredbe ili iznimke). iter(clanovi) poziva posebnu metoduc._iter_() da se dobije i vrati iterator na clanovi.

Zahvaljuju¢i iteratorima, naredba for se moºe koristiti na spremniku (kontejneru) koji nije nizznakova, poput rje£nika, sve dok god je kontejner iterabilan (tj. de�nira _iter_ posebnu metodu takoda funkcija iter moºe prihvatiti kontejner kao argument i vratiti iterator na taj kontejner). Ugra�enefunkcije koje su prije zahtjevale argumentni niz sad prihva¢aju bilo koji iterabilni objekt.

4.5 Funkcije range i xrange

Vrlo £est slu£aj u programiranju je ponavljanje petlje preko niza cijelih brojeva. Za tu svrhu Pythonpruºa ugra�ene funkcije range i xrange koje generiraju i vra¢aju nizove cjelih brojeva.

Najjednostavniji na£in da se zavrti petlja od n puta u Pythonu je:

for i in xrange(n):

naredba(e)

range(x) vra¢a popis ili listu £iji £lanovi su sljedni cijeli brojevi od 0 (uklju£eno) do x (isklju£eno).Funkcija range(x,y) vra¢a popis £iji £lanovi su su sljedni cijeli brojevi od x (uklju£eno) do y (isklju-£eno). Ako je x ve¢i ili jednak y, onda je rezultat prazna lista. Funkcija range(x,y,step) vra¢a popiscijelih brojeva od x (uklju£eno) do y (isklju£eno), tako da je razlika izme�u svaka dva susjedna £lana upopisu step. Ako je korak(eng. step) manji od 0, range odbrojava od x do y. Funkcija range vra¢aprazan popis kada je x ve¢i ili jednak y, a korak je ve¢i od 0, ili kada je x manji ili jednak y i korak jemanji od 0. Ako je korak jednak 0, onda range podiºe iznimku. Dok range vra¢a standardni objektliste koja se moºe koristiti za bilo koju svrhu, xrange vra¢a objekt za posebne svrhe, posebno nami-jenjen kori²tenju u iteracijama kao naredba for pokazana ranije. Xrange uzima manje memorije odrange-a za ovu speci�£nu namjenu. Stavljaju¢i na stranu potro²nju memorije, range se moºe koristitiu iste svrhe kao i xrange.

4.6 Saºete liste

�esta svrha for petlje je provjeravanje svakog £lana unutar niza i tvorba nove liste dodaju¢i rezultateizraza izra£unatog na jednom ili svim £lanovima koji se provjeravaju. Oblik izraza, zvan saºeta lista(eng. list comprehension) omogu¢uje to£no i neposredno izvr²avanje ove zada¢e. Kako je saºeta listaizraz (a ne blok naredbi), moºe se ga koristiti izravno (npr. kao stvarni argument u funkciji poziva,zatim u naredbi return ili kao podizraz za neki drugi izraz). Saºeta lista ima sljede¢u sintaksu:

[izraz for cilj in iter-clanovi lc-odlomci]

gdje su cilj i iter-clanovi identi£ni kao i u obi£noj for naredbi. Izraz se moºe ograditi i okruglim,oblim zagradama, pa ¢e u tom slu£aju predstavljati n-terac, a ne listu. lc-odlomci je niz od nula ilivi²e odlomaka, od kojih je svaki sli£an obliku:

for cilj in iter-clanovi

if izraz

Izraz unutar svake if klauzule ima istu sintaksu kao izraz u obi£noj if naredbi.Saºeta lista je ekvivalentna petlji for koja gradi istu listu ponavljaju¢im pozivima append metode

rezultantne liste. Na primjer:

result1 = [x+1 for x in neki_niz]

jednak je kao sljede¢a for petlja:


result2 = []

for x in neki_niz

result2.append (x+1)

Saºeta lista koji koristi if odlomak izgleda ovako:

result3 = [x+1 for x in neki_niz if x<100]

a to je identi£no for petlji koja sadrºi naredbu if:

result4 = []

for x in prva-lista:

for y in druga lista:

result6.append (x+y)

Kao ²to ovi primjeri pokazuju, redoslijed naredbi for i if u saºetoj listi jednak je kao u ekvivalentnojpetlji, ali u saºetoj listi gnjeºdenje operacija ostaje implicitno.

4.7 Naredba break

Upotreba naredbe break dopu²ta se jedino unutar tijela petlje. Kada se break izvr²i, petlja zavr²ava.Ako je petlja smje²tena unutar drugih petlja, breakzavr²ava jedino petlju koja je smje²tena najdaljeunutra. U prakti£nom kori²tenju, break naredba je obi£no unutar nekog odlomka u naredbi unutar tijelapetlje, tako da se izvr²ava uvjetno. Jedno uobi£ajeno kori²tenje naredbe break je u implementacijipetlje koja odlu£uje ho¢e li se izvr²avati samo u sredini svake iteracije:

while True: # ova petlja ne bi nikad prirodno zavr²ila

x = get_next( )

y = preprocesses (x)

if not keep_looping (x, y): break

process (x, y)

POGLAVLJE5Iznimke

Pi²u¢i program, korisnik (programer) moºe na£initi tri vrste pogre²aka: logi£ke pogre²ke, sintakti£kepogre²ke, te pogre²ke u radu (eng. run-time errors)nkoje se pojavljuju tijekom izvo�enja programa.

Logi£ka pogre²ka poput neispravnog algoritma, uzrokuje neto£ne rezultate, ali ne sprije£ava izvo�enjeprograma. Ovakve se pogre²ke te²ko mogu uo£iti.

Sintakti£ka pogre²ka kr²i jedno od Pythonovih gramati£kih pravila i sprije£ava izvo�enje programa.Ove je pogre²ke lako popraviti.

Pogre²ka u radu je pogre²ka kod izvr²enja programa koja se doga�a dok je program u nekoj operaciji.Neki £esti uzroci takvih pogre²aka u radu su neprimjereni ulazni podaci, arithmeti£ke pogre²ke,neispravne vrste objekata, nizovi indeksa izvan dometa, nepostoje¢i klju£evi rje£nika, nepravilnoispisana imena atributa, neinicijalizirane varijable, te problemi vezani uz operacijski sustav.

Iako to ne pomaºe u slu£aju logi£kih pogre²aka, Python podiºe iznimku (engl. exception) pri otkri-vanju sintakti£kih pogre²aka ili pogre²aka tijekom izvo�enja programa. Interpreter zaustavlja programte ispisuje dijagnosti£ku poruku o pogre²ci, zvanu "traceback", koja ukazuje na vrstu iznimke te po-kazuje pribliºno mjesto pogre²ke. Sintaksne pogre²ke su naj£e²¢e pogre²ke u pisanju programa, a nanjih upozorava Python prilikom izvo�enja programa oznakom strijelice na mjestu na kojem se pogre²kajavlja. To mjesto ne mora doista biti ono na kojem se pogre²ka nalazi, nego je obi£no ono na kojem seprvi put pogre²ka manifestira. To£no lociranje pogre²aka nije jednostavno.

>>> while True print Pozdrav svima'

File "<stdin>", line 1, in ?

while True print 'Pozdrav svima'

^

SyntaxError: invalid syntax

Kada je program sintaksno dobro napisan, postoji mogu¢nost da se pogre²ke jave prilikom izvo�enjaprograma. Iznimka je na£in na koji Python dohva¢a i pogre²ke tog tipa.

5.1 Vrste iznimki

Python organizira iznimke po hijerarhijskom stablu. Tablica 5.1 ispisuje i opisuje sve ugra�ene iznimke.Sve vrste iznimki su Python klase, objekti. Na vrhu stabla iznimki je Exception, iz kojega su izve-dene sve druge ugra�ene iznimke. Exception je roditelj ili temelj dvaju nasljednika: SystemExit i

41

42 Iznimke

StandardError. Funkcija sys.exit() generira iznimku SystemExit koja se moºe dohvatiti kod ekspli-citnog zatvaranja programa. (SystemExit je iznimka ali ne i pogre²ka). StandardError je roditelj svihdrugih iznimki. Ovakav hijerarhijski ustroj omogu¢uje otkrivanje i obradu skupnih, a ne samo indivi-dualnih iznimki. Na primjer, ako postoji skupina iznimki koje obra�uju matemati£ke izra£une, onda semoºe prvo dohvatiti samo ArithmeticError iznimka, a ne i sva njezina djeca (FloatingPointError,OverflowError i ZeroDivisionError) pojedina£no, uz uvjet da se ºeli na isti na£in raditi sa svimiznimkama.

Tablica 5.1: Ugra�ene iznimke

Iznimka OpisException Korijen svih iznimki

SystemExit

Podiºe se sa sys.exit() funkcijom. Ako se neobra�uje ova iznimka, onda Python interpreterzavr²ava program bez ispisa putanje zavr²etka(engl. traceback). Ako se pozove sys.exit(),Python prevodi poziv u iznimku i izvodipotporu iznimci (eng. exception handler) kojise nalazi u finally odlomku od try naredbe.

StandardErrorOsnova svih ugra�enih iznimki osimSystemExit.

ArithmeticErrorRoditelj za iznimke koje Python podiºe zarazli£ite aritmeti£ke pogre²ke.

FloatingPointErrorPodiºe se za pogre²ke u operacijama spomi£nom decimalnom to£kom.

OverflowError

Podiºe se kad je rezultat aritmeti£ke operacijeprevelik da bi se mogao prikazati. Ovaiznimka ne moºe se pojaviti za duge cijelebrojeve (eng. long integers). U njihovomslu£aju Python podiºe MemoryError.

ZeroDivisionErrorPodiºe se kad je drugi argument obi£nog ilimodularnog dijeljenja jednak nuli.

AssertionError Podiºe se kad je pogre²ka u assert naredbi.

AttributeError

Podiºe se kad je atributna referenca ilipridruºba pogre²na. Ako objekt ne podrºavaatributnu referencu ili pridruºbu, onda Pythonpodiºe TypeError iznimku.

EnvironmentErrorRoditelj za iznimke koje se pojavljuju izvanPython-a.

IOError

Podiºe se kad je ulazno/izlazna operacija (kao²to je print naredba, open() funkcijski pozivili metoda u radu s datotekom) pogre²na, naprimjer, za U/I razloge: "file not found"(datoteka nije prona�ena) ili "disk full"(disk je pun).

5.1. Vrste iznimki 43

Iznimka Opis

OSError

Podiºe se kad se pojavi pogre²ka povezana soperacijskim sustavom (izvan Python-a).Obi£no se ovoj iznimci pridruºuje numeri£kikôd pogre²ke, kao ²to je u os modulu iznimkaos.error.

WindowsErrorPodiºe se kad se pojavi pogre²ka povezana sWindows-operacijskim sustavom.

EOFError

Podiºe se kad input() ili raw_input() otkrijekonac datoteke (EOF) bez £itanja ikakvogpodatka. (treba primjetiti da �le-objektread() i readline() metoda vra¢a prazanstring kad se otkrije EOF.)

ImportErrorPodiºe se kad import grije²i na¢i modul ili kadfrom-import grije²i na¢i ime.

KeyboardInterrupt

Podiºe se kad korisnik pritisne tipku prekida(interrupt key koja je obi£no Ctrl-C ili Del).Python redovito provjerava takve prekidetijekom izvo�enja programa. Python tako�epodiºe ovu iznimku ako korisnik utipka prekidza vrijeme input() ili raw_input() naredbekoja £eka korisnikov unos.

LookupError

Roditelj za iznimke koje Python podiºe kadaje indeks rje£ni£kog klju£a ili indeks niza(stringa, liste ili n-terca) nevaljao.

IndexError

Podiºe se kad je indeks niza izvan dosega. Akoindeks nije cijeli broj, onda Python podiºeTypeError iznimku.

KeyErrorPodiºe se kad Python ne moºe na¢i rje£ni£kiklju£.

MemoryError

Podiºe se kad operacija prelazi raspoloºivumemoriju, ali program se jo² moºe spasitibrisanjem nekih obekata. Interpreter ne moºeuvijek uspje²no ispraviti ovu pogre²ku, papodiºe iznimku i ispisuje slijed.

NameError

Podiºe se kad Python ne moºe prona¢i lokalnoili globalno ime. Argument iznimke je stringkoji ozna£uje izgubljeno ime.

UnboundLocalError

Podiºe se kad se referencira lokalna varijabla ufunkciji ili metodi, ali ne postoji vrijednostpridruºena toj varijabli.

RuntimeError

Podiºe se kada Python otkrije generi£kupogre²ku koja ne pripada niti jednoj drugojkategoriji. Argument iznimke je string kojipokazuje ²to je neispravno. Python rijetkopodiºe ovu sveobuhvatnu iznimku.

44 Iznimke

Iznimka Opis

NotImplementedError

Podiºe se kad se pozove metoda koja se jo² nijena£inila. Apstraktna metoda u korisnikovojtemeljnoj klasi moºe tako�er podignuti ovuiznimku, ako se od izvedene klase zahtijeva daprebri²e ili prepuni (engl. override) metodu.

SyntaxError

Podiºe se kad Python interpreter otkrijesintaksnu pogre²ku u interaktivnom iliskriptnom na£inu rada. Ova iznimka se moºepojaviti u import ili exec naredbi, te ueval() ili input() pozivima funkcija, kad seincijalno £ita skripta ili se £ita standardni ulaz.

TabError

Podiºe se kad se koristi -tt opcija unaredbenoj liniji sa programom kojinekonzistentno koristi tabulatore i praznamjesta.

IndentationError

Podiºe se kad program prekida Pythonovapravila uvla£enja (engl. indentation) izvornogprogramskog teksta.

SystemError

Podiºe se kad Python interpreter otkrijenutarnju pogre²ku koja nije toliko ozbiljna dazaustavi izvr²avanje interpretera. Argumentiznimke je string koji pokazuje gdje je do²lo dopogre²ke, na razini sistemskih (najniºih)operacija.

TypeError

Podiºe se kad se ugra�ena operacija ilifunkcija primjeni na objekt neprikladnog tipa.Argument iznimke je string koji pokazujedetalje o nepodudaranju tipova podataka.

ValueError

Podiºe se kad se ugra�enoj operaciji ilifunkcija proslijedi argument koji ima ispravantip, ali ne i ispravnu vrijednost. To su slu£ajikoji se ne mogu opisati preciznijom iznimkom,kakva je na primjer IndexError.

UnicodeErrorPodiºe se kad se pojavi pogre²ka u Unicodekodiranju ili dekodiranju.

Evo nekih primjera £estih pogre²aka u programu koji podiºu iznimke:

>>> 10 * (1/0)

Traceback (most recent call last):


ZeroDivisionError: integer division or modulo by zero

>>> 4 + spam*3



NameError: name 'spam' is not defined

>>> '2' + 2



TypeError: cannot concatenate 'str' and 'int' objects

Posljednja linija poruke o pogre²ki govori ²to se dogodilo. Budu¢i da postoji vi²e vrsta iznimaka,njihov tip se nalazi ispisan u poruci (npr. ZeroDivisionError, NameError and TypeError). Svaka Python

5.2. Rad s iznimkama 45

ugra�ena iznimka podiºu true pri pojavi pogre²ke njenog tipa. Ostatak ispisane linije poruke pruºadetaljniji opis pogre²ke (TypeError), a dio prije imena iznimke govori o kontekstu u kojem se pogre²kadogodila. Taj kontekst je u obliku slijeda (Traceback) obavijesti, od posljednjeg mjesta, rekurzivnoprema po£etku mogu¢e pogre²ke.

5.2 Rad s iznimkama

U Pythonu je mogu¢e pisati programe koji ¢e raditi (dohva¢ati i obra�ivati) promatrane iznimke, ²tose vidi na sljede¢em primjeru:

>>> while True:

... try:

... x = int(raw_input("Unesite broj: "))

... break

... except ValueError:

... print "Oops! To nije dobar broj. Probajte ponovo..."

Pri tome Try radi po sljede¢em na£elu:

• ako se tokom izvr²avanja ne pojavi iznimka, except linija se preska£e i try zavr²ava

• ako se iznimka pojavi tijekom izvr²avanja try-a, i ako odgovara iznimci navedenoj u except liniji,onda se ona izvr²ava

• ako se iznimka pojavi, a ne odgovara except liniji, provjeravaju se druge iznimke u try izrazu.Ako njih nema, program zavr²ava i pokazuje poruku koja je gore navedena.

Pri tomu try moºe imati vi²e od jedne except linije (uvjeta), koji dohva¢aju neke druge iznimke.Pri tome se najvi²e izvr²ava jedna od njih, i to samo za iznimke navedene u tom djelu except linije, aline za druge. Except linija moºe imati vi²e iznimki, de�niranih unutar n-terca, npr:

... except (RuntimeError, TypeError, NameError):

... pass

Try...except izraz moºe sadrºavati naredbu else koja se izvr²ava ako u try bloku nije dohva¢enaniti jedna iznimka.

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()

Taj se na£in koristi umjesto pisanja dodatnih linija u try-u, jer se tako izbjegava mogu¢nost upo-rabe iznimke koja nije navedena u try bloku. Iznimke mogu imati pridruºene vrijednosti, argumente,koji ovise o tipu iznimke. Except izraz moºe de�nirati varijablu nakon imena iznimke, koja je s ins-tancom iznimke vezana s argumentima u instance.args. Umjesto kori²tenja instance.args dobro jeproslijediti jedinstveni argument iznimke i vezati ga s atributom poruke.

>>> try:

... raise Exception('miki', 'riki')

... except Exception, inst:

... print type(inst) # instance iznimke

46 Iznimke

... print inst.args # argumenti pohranjeni u .args

... print inst # __str__ dozvoljava ispis args

... x, y = inst # __getitem__ dozvoljava da se args otpakiraju

... print 'x =', x

... print 'y =', y

<type 'instance'>

('miki', 'riki')

('miki', 'riki')

x = miki

y = riki

Ako iznimka ima argument, on se ispisuje kao zadnji dio poruke o pogre²ci('detail'). Programi zarad s iznimkama mogu raditi i s funkcijama, koje se unutar njih pozivaju.

>>> def nemoguce_dijeljenje():

... x = 1/0

...

>>> try:

... nemoguce_dijeljenje()

... except ZeroDivisionError, detail:

... print 'Run time pogreska u dijeljenju:', detail

...

Ovo je Run time pogreska u dijeljenju: integer division or modulo by zero.

5.3 Obradba iznimki

Kada Python podigne iznimku, ona se mora dohvatiti (uhvatiti) i obraditi, ina£e ¢e Python nasilnozavr²iti izvo�enje programa. Obradba iznimki prisiljava programera na razmi²ljanje o tome ²to moºepo¢i krivo unutar programa i ²to se moºe u£initi u vezi toga. Nije prakti£no (i skoro je nemogu¢e) imatina umu sve ²to moºe po¢i krivo. Umjesto toga treba traºiti stanja koja se (govore¢i op¢enito) moguponovno vratiti, koriste¢i korekcijski blok koda, koji se zove 'obrada iznimke' (engl. exception handler).Taj kod moºe automatski popraviti stanje bez korisni£ke interakcije, upitati korisnika za dodatne iliprihvatljive podatke za popravak problema, ili u nekim okolnostima zatvoriti program sa sys.exit().(Dakako, cijeli je smisao iznimki u tome da se takve fatalne situacije izbjegnu). Pythonova naredbatry detektira i obra�uje iznimke. Ona je vi²eslojna naredba kao if ili while, te slijedi pravila uvlake.Try tako�er mijenja uobi£ajeno upravljanje tijeka programa. (Upravljanje tokom programa je izvr²niniz naredbi koje £ine program).

try:

try_block

except ex:

except_block

Python pokre¢e kod u bloku try dok ga ne zavr²i uspje²no ili se pojavi iznimka. Ako zavr²i uspje²no,Python preska£e blok except, te se izvr²enje nastavlja na naredbi koja slijedi iza njega. Ako se pojaviiznimka, Python preska£e ostatak naredbi bloka try i ispituje vrijednost ex u odlomku except kako bise ustanovilo je li vrsta podignute iznimke odgovara vrsti koja je opisana sa ex.

Ako iznimka odgovara ex, Python pokre¢e blok except, te se upravljanje tokom programa prebacujena naredbu koja slijedi blok except. Ako iznimka ne odgovara ex, iznimka se pro²iruje na bilo kojeuklju£ene try naredbe, koje bi mogle imati odlomak except u kojem bi se iznimka mogla obraditi. Akoni jedna od obliºnjih except klauzula ne obra�uje podignutu iznimku, onda Python zatvara program teispisuje poruku o pogre²ci.

5.3. Obradba iznimki 47

5.3.1 Ignoriranje iznimke

Za ignoriranje iznimke koristi se naredba pass unutar odlomka except.

try:

try_block

except ex:

pass

pa ako se dogodi iznimka, Python je ignorira i upravljanje tokom programa prelazi na prvu naredbunakon pass naredbe.

5.3.2 Pronalaºenje argumenta iznimke

Kada se dogod iznimka, ona moºe imati i pridruºenu vrijednost tako�er poznatu i kao argument iznimke.Vrijednost i tip argumenta ovise o tipu iznimke. Kod ve¢ine iznimki, argument je n-terac sastavljen odjednog string £lana koji upu¢uje na uzrok pogre²ke. Kod pogre²aka operacijskog sustava tipa IOError,argument sadrºi i dodatne atribute, kao ²to su broj pogre²ke ili ime datoteke. U tom slu£aju moºese koristiti funkcija dir() da bi se ispisao popis atributnih argumenta. Za pronalaºenje vrijednostiargumenta, treba se speci�cirati varijabla nakon imena iznimke u odlomku except.

try:

try_block

except ex, target:

except_block

pa ako se dogodi iznimka, Python ¢e pridruºiti argument iznimke varijabli target.

5.3.3 Obradba svih iznimki

Da bi se obuhvatilo sve iznimke, treba se speci�cirati odlomak except bez imena iznimke ili argumenta.Odlomak except koji na ovaj na£in obuhva¢a sve iznimke je op¢enito slabo rje²enje, jer obuhva¢a sveiznimke, a ne samo one koje su bitne, a osim toga, moºe prikriti stvarne pogre²ke korisni£kog programa.

try:

try_block

except:

except_block

gdje except_block prihva¢a i obra�uje sve iznimke.

5.3.4 Pokretanje programskog koda bez prisustva iznimke

Mogu¢e je tako�er dodati odlomak uz else naredbu povezanu s odlomkom try kako bi se pokrenuoniz naredbi u slu£aju da odlomak try ne uzrokuje iznimku. Pritom odlomak nakon else mora slijeditiposljednji odlomak except (ako ih ima vi²e).

try:

try_block

except [...]:

except_block

else:

else_block

Python pokre¢e else_block jedino u slu£aju kad try_block ne uzrokuje iznimku.

48 Iznimke

5.3.5 Obradba vi²e iznimki

Mogu¢e je koristiti jedan except odlomak da bi se obuhvatilo vi²e tipova iznimki ili se moºe koristitivi²e except odlomaka kojima se obra�uju pojedine iznimke.

try:

try_block

except (ex1, ex2, ...) [, target]:

except_block

Odlomak except obuhva¢a bilo koju od popisanih iznimki (ex1, ex2, ...) te pokre¢e isti except_blockza sve njih. Target je dopustiva varijabla koja uzima argument iznimke.

5.3.6 Pokretanje obaveznog kôda za £i²¢enje

Naredba try-finally moºe se koristiti za pokretanje programskog kôda bez obzira je li Python podigaoiznimku ili nije. Za razliku od odlomka except , odlomak finally ne dohva¢a iznimke, nego de�niraakcije £i²¢enja koje se moraju obaviti u svakom slu£aju, bez obzira na postojanje pogre²ke. Odlomcifinally i except ne mogu se pojaviti zajedno u istom try odlomku. Programeri obi£no postavenaredbu try-finally unutar naredbe try-except kako bi obradili iznimke koje su podignute u naredbitry-finally. Isto tako, odlomak else ne moºe se dodati uz naredbu try-finally.

try:

try_block

finally:

finally_block

Python pokre¢e kôd unutar finally_block-a nakon ²to ga pokrene u try_block-u. Python ¢epokrenuti finally_block bez obzira kako se try_block izvr²i: bilo normalno, bilo putem iznimkeili putem naredbe tipa break ili return. Ako se iznimka dogodi unutar try_block-a, Python ¢epresko£iti ostatak try_block-a, te pokrenuti finally_block, a onda ponovno podignuti iznimku kakobi se dohvatila naredbom try-except vi²e razine.

5.3.7 Eksplicitno podizanje iznimke

Naredba raise se moºe upotrijebiti da bi se podigla ºeljena iznimka. Za eksplicitno podizanje iznimketreba utipkati:

raise ex

ili

raise ex, arg

ili

raise ex, (arg1, arg2,...)

Argument iznimke moºe biti jedna vrijednost, argument ili n-terac vrijednosti (arg1, arg2, ...).Ako je izostavljen, onda je pretpostavljena vrijednost argumenta None.

5.4. Korisni£ki de�nirane iznimke 49

5.4 Korisni£ki de�nirane iznimke

U Pythonu je mogu¢e stvarati korisni£ke iznimke tako da se de�niraju nove klase iznimaka. Takveiznimke bi trebale direktno ili indirektno dolaziti iz klase ugra�enih iznimaka, na primjer:

>>> class MojBad(Exception):

... def __init__(self, value):

... self.value = value

... def __str__(self):

... return repr(self.value)

...

>>> try:

... raise MojBad(2*2)

... except MojBad, e:

... print 'Moja se iznimka dogodila, value:', e.value

...

Moja se iznimka dogodila, value: 4

5.4.1 Tvorba iznimki

Iznimke mogu biti stringovi, klase ili instance objekata. Iznimke u obliku stringova su zastarjele, iako ihPython jo² uvijek podrºava zbog kompatibilnosti. Korisni£ki de�nirane iznimke mogu se stvoriti koris-te¢i naredbu class. Preporu£uje se kao temeljnu klasu uzeti Pythonovu korijensku iznimku Exception.S korisni£ki de�niranim iznimkama radi se na isti na£in kao i s ugra�enim iznimkama. Uz except ielse, postoji i na£in da se de�nira iznimka koja ¢e se uvijek ispisati na kraju programa, bez obzira dalije ba² nju program traºio ili neku drugu. To je finally clause i de�nira se kao:

>>> def dijeli(x, y):

... try:

... rez = x / y

... except ZeroDivisionError:

... print "Djeljenje s nulom!"

... else:

... print "Rezultat je", rez

... finally:

... print "Ispisujem zadnju iznimku"

...

>>> dijeli(2, 1)

result is 2

Ispisujem zadnju iznimku

>>> dijeli(2, 0)

division by zero!


>>> dijeli("2", "1")




File "<stdin>", line 3, in divide

TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'

Kao ²to se vidi na primjeru, finally clause se ispisuje pri svakoj operaciji sa funkcijom djeli().TypeError pozvan kod dijeljenja dva stringa (dijeli("2","1")) nije pozivan od strane iznimaka,teje stoga ponovo pozvan nakon ²to se zadnja iznimka izvr²ila. Sve iznimke se mogu pozvati naredbomraise exception[,value], gdje value daje detalje o iznimci koja je pozvana.

50 Iznimke

5.4.2 Dijagnosti£ko pridruºivanje

Pridruºivanje (eng. assertion) je alat za ispravljanje pogre²aka koji se koristi za ispis dijagnosti£kihpodataka dok program radi. Python naredba assert sadrºi bool -ov izraz koji ozna£ava pogre²ku, akoje false (neistina). Izraz je uvijek jednak jedinici, ako je istinit u trenutku kad se provjerava. Akoje izraz izra£unat kao neistina (false), onda Python podiºe AssertionError iznimku, koja se moºedohvatiti i obraditi kao bilo koja druga iznimka. Sintaksa je:

assert expr [,arg]

expr je izraz koji se provjerava, a moºe biti true ili false. Ako je expr jednak false, onda Pythonpodiºe AssertionError iznimku s dopu²tenim argumentom arg. Ako je pak izraz expr jednak true,onda assert ne poduzima ni²ta.

POGLAVLJE6Funkcije

Ve¢ina naredbi tipi£nog Python programa organizirana je preko funkcija. Funkcija je skupina naredbikoje se izvr²avaju po pozivu. Python pruºa mnogo ugra�enih funkcija i dopu²ta programerima de�-niranje vlastitih funkcija. Zahtjev za izvr²enje funkcije zove se funkcijski poziv (engl. function call).Kad se funkcija pozove, moºe primiti argumente koji speci�ciraju vrstu podataka s kojima funkcijaradi (obra�uje ih). U Pythonu funkcija uvijek vra¢a rezultantnu vrijednost, koja moºe biti None ilivrijednost koja predstavlja rezultat nekog izra£una, izvr²enog u tijelu funkcije. U Pythonu su funkcijeobjekti, pa se sa njima upravlja isto kao i s drugim objektima. Tako se neka funkcija moºe proslijeditikao argument u pozivu neke druge funkcije. Sli£no tomu, funkcija moºe vratiti drugu funkciju kao re-zultat obradbe, izvr²enja svog programskog koda. Kao i svaki drugi objekt, funkcija moºe biti povezanas nekom varijablom, nekim £lanom unutar niza (polja, liste) ili atributom objekta. Funkcije tako�ermogu biti klju£evi u rje£niku.

6.1 Naredba 'def'

Funkcija se de�nira s pomo¢u klju£ne rije£i def. Def je naredba sa sljede¢om sintaksom:

def funkcijsko_ime(parametri):

naredba(e)

funkcijsko_ime je identi�kator. To je varijabla koja se povezuje (ili re-povezuje) s funkcijskimobjektom prilikom izvr²enja naredbe def. parameteri je dopu²tena, slobodna lista identi�katora, kojise zovu formalni parametri ili samo parametri, a koji se koriste kod poziva funkcija za pridruºivanjestvarnim vrijednostima koji se navode kao argumenti. U najjednostavnijem slu£aju, funkcija nema ni-kakvih formalnih parametara, ²to zna£i da kod poziva funkcija ne uzima nikakve argumente. U ovomslu£aju, de�nicija funkcije ima prazne zagrade koje slijede iza imena funkcije tj. funkcijsko_ime().Ako funkcija prihva¢a argumente, onda parametri sadrºe jedan ili vi²e ident�katora, odvojenih zarezima.U ovom slu£aju, svaki poziv fukcije pridruºuje stvarne vrijednosti, argumente, s parametrima speci�ci-ranima u de�niciji funkcije. Parametri su lokalne varijable funkcije, te svaki poziv funkcije povezuje tevarijable s odgovaraju¢im stvarnim vrijednostima koje pozivatelj navodi kao argumente. Niz naredbikoji nije prazan, poznatiji kao tijelo funkcije (engl. function body), ne izvr²ava se kada i naredba def.Ono se izvr²ava kasnije, svaki put kada se funkcija poziva. Tijelo funkcije moºe imati jednu ili vi²eponavljanja return naredbe, ali moºe postojati i bez nje. Evo primjera jednostavne funkcije koja vra¢advostruku vrijednost od one koju primi:

def double(x):

return x*2

51

52 Funkcije

6.2 Parametri

Formalni parametri koji su jednostavni identi�katori navedeni u de�niciji funkcije predstavljaju obve-zatne parametre, ²to zna£i da svaki poziv funkcije mora pruºiti i odgovaraju¢u vrijednost - (argument)za svaki parametar. Nakon niza ili liste parametara odvojenih zarezima s niti jednim ili s vi²e (obveznih)parametara moºe slijediti jedan ili vi²e slobodnih parametara koji imaju sljede¢u sintaksu:

identifikator=izraz

Naredba def ra£una, ocjenjuje izraz, te sprema referencu vrijednosti koju izraz vra¢a, koja se zovepretpostavljena vrijednost (eng. default value). Kad poziv funkcije nema argument koji odgovaratakvom slobodnom parametru, onda se identi�kator argumenta povezuje s tom pretpostavljenom, iliizra£unatom, vrijednosti.

Treba primjetiti da se isti objekt, pretpostavljena vrijednost, povezuje sa slobodnim parametromkad god u pozivu funkcije nema pridruºenog argumenta. Ovo dakako, moºe biti nezgodno, ako jepretpostavljena vrijednost promjenljivi objekt, a tijelo funkcije mijenja taj parametar. Na primjer:

def f(x, y=[ ]):

y.append(x)

return y

print f(23) # ispisuje se: [23]

prinf f(42) # ispisuje se: [23,42]

Druga naredba print ispisuje [23,42] zato jer prvi poziv funkcije f mijenja vrijednost y, koja jeprije bila prazna lista [], a onda dodavanjem 23 poprima tu novu (a pretpostavljenu) vrijednost, panovi poziv uzima zadnje stanje argumenta. Ako je potrebno povezati y s novim objektom liste svakiput kada se f poziva s jednim argumentom, koristi se sljede¢e:

def f(x, y=None):

if y is None: y = [ ]

y.append(x)

return y

print f(23) # ispisuje se: [23]

prinf f(42) # ispisuje se: [42]

Na kraju formalnih parametara u de�niciji funkcije, dopu²teno je koristiti jedan ili oba posebnaoblika: *identifikator1 i **iidentifikator2. Ako su obadva na raspolaganju, onaj s dvije zvjezdicemora do¢i zadnji. Parametar *identifikator1 omogu¢uje da poziv funkcije moºe osigurati dodatnepozicijske argumente, dok **identifikator2 omogu¢uje da poziv funkcije moºe osigurati dodatneargumente s imenom. Na taj na£in rje²avaju se pozivi funkcija s promjenljivim, varijabilnim brojemargumenata. Svaki poziv funkcije povezuje identifikator1 s n-tercem £iji su £lanovi dodatni pozicijskiargumenti (ili praznim n-tercem, ako ih nema). Identifikator2 povezuje se s rje£nikom £iji su £lanoviimena i vrijednosti dodatnih argumenata koji se imenuju (ili praznim rje£nikom, ako ih nema). Evokako se pi²e funkcija koja prihva¢a bilo koji broj argumenata i vra¢a njihov zbroj:

def zbroj(*broj):

rez = 0

for x in broj: rez += x

return rez

print zbroj(23,42) # ispisuje se: 65

print zbroj(23,42,15) # ispisuje se: 80

Oblik ** dopu²ta konstrukciju rje£nika s klju£evima stringa u obliku koji se lak²e £ita nego stan-dardna rje£ni£ka sintaksa:

6.3. Atributi funkcijskih objekata 53

def vbr_rj(**kwds): return kwds

print vbr_rj(a=23, b=42) # ispisuje se: {'a':23, 'b':42}

Treba primjetiti da se tijelo funkcije vbr_rj sastoji od samo jedne jednostavne naredbe, tako da semoºe staviti u istu liniju kao i naredba def. Dakako, bilo bi jednako to£no (i moºda £itljivije) ako bi sefunkcija vbr_rj ispisala koriste¢i dvije linije umjesto jedne:

def vbr_rj(**kwds):

return kwds

Moºe se tako�er de�nirati rje£nik £iji su klju£evi i vrijednosti funkcije, a onda na£initi rje£nikdvosmjernim:

inverse = {sin:asin, cos:acos, tan:atan, log:exp}

for f in inverse.keys( ): inverse[inverse[f]] = f

Na taj na£in za odre�enu funkciju moºe se brzo na¢i inverzna funkcija. �injenica da su funkcijeobjekti u Pythonu, £esto se izraºava rije£ima da su funkcije objekti prve klase.

6.3 Atributi funkcijskih objekata

Naredba def de�nira atribute i tijelo objekta funkcije. Atribut func_name, kojem se moºe pristupiti i kao__name__, je samo£itaju¢i (engl. read-only) atribut (pa poku²aj njegovog mijenjanja podiºe iznimku)koji se odnosi na identi�kator kori²ten kao ime funkcije u naredbi def. Atribut func_defaults, kojise moºe ponovno povezati ili re-povezati, odnosi se na n-terac pretpostavljenih vrijednosti za slobodneparametre (ili prazan n-terac, ako funkcija nema slobodnih parametara). Jo² jedan funkcijski atribut jedokumentacijski string (engl. documentation string), tako�er poznat kao docstring. Docstring atributfunkcije moºe se koristiti kao func_doc ili __doc__. Ako je prva naredba u tijelu funkcije string literal,compiler povezuje taj niz sa docstring atributom funkcije. Docstring se £esto proteºu preko nekoliko�zi£kih linija, te se stoga obi£no ozna£uju kao string literali unutar trostrukih navodnika. Na primjer:

def zbroj(*brojevi):

'''Prihvati bilo koji broj numeri£kih argumenata i vrati njihov zbroj

Argumenti su n-terac ili lista od jednog ili vi²e brojeva. Izlaz je njihov zbroj. '''

rez = 0

for broj in brojevi: rez += broj

return rez

Dokumentacijski nizovi vaºan su sadrºaj svakoga Python kôda. Njihova je uloga sli£na komentarimau bilo kojem programskom jeziku, ali im je iskoristivost ²ira, jer su dostupni pri procesu pokretanja pro-grama (engl. runtime). Programerska okruºenja i drugi alati mogu koristiti docstring-ove funkcijskih,klasnih i modularnih objekata da podsjete programera kako koristiti te objekte. To zna£i da djelujukao pomo¢ (engl. help) programa. Da bi se docstring u£inio ²to korisnijim, trebalo bi po²tovati nekolikojednostavnih dogovora. Prva linija docstringa trebala bi biti saºeti opis svrhe funkcije, a po£injalabi s velikim slovom i zavr²avala to£kom. Unutar nje se ne bi trebalo spominjati ime funkcije, osimako ime nije rije£ iz prirodnog, govornog jezika pa dolazi kao dio opisa operacije te funkcije. Ako jedocstring protegnut preko vi²e linija, druga linija trebala bi biti prazna, a sljede¢e linije bi trebale for-mirati jedan ili vi²e odlomaka, odvojenih praznim linijama, koji opisuju o£ekivane argumente funkcije,potrebne uvjete, izlazne (povratne) vrijednosti, te mogu¢e nuspojave. Daljnja obja²njenja, knjiºevnereference, te primjeri kori²tenja (koji se mogu provjeriti sa doctest) mogu po slobodnom izboru slijeditiiza, prema zavr²etku docstring-a. Uz ove prede�nirane atribute, funkcijskom objektu mogu se dodatii drugi atributi. Da bi se stvorio atribut objekta funkcije, prikladna atributna vrijednost se nakon

54 Funkcije

izvr²enja naredbe def povezuje s odgovaraju¢im referencama. Na primjer, funkcija moºe brojati kolikoje puta pozivana:

def counter( ):

counter.count += 1

return counter.count

counter.count = 0

Iako ogu¢nost pridruºivanja atributa s funkcijom moºe ponekad biti od koristi njena primjena nije£esta. Mnogo £e²¢e, kada se trebaju povezati neki podaci i programski kôd zajedno, koriste se objektno-orijentirani mehanizmi.

6.4 Naredba 'return'

Naredba return u Pythonu dopu²ta se jedino unutar tijela funkcije, a iza nje moºe slijediti neki izraz.Kada se return izvr²i, funkcija zavr²ava i dobiva se povratna vrijednost izraza. Funkcija vra¢a vrijed-nost None ako zavr²ava dolaskom do konca svog funkcijskog tijela ili izvr²enjem naredbe return bezpridruºenog izraza. Stvar je stila programskog pisanja da se naredba return ne pi²e na kraju tijelafunkcije, ako ona nema izraz koji se vra¢a programskom kôdu koji funkciju poziva. Isto tako, ako nekereturn naredbe u funkciji imaju izraz koji vra¢aju pozivatelju, onda bi ga i sve ostale return naredbetrebale imati. Naredba return None moºe se pisati ako se eksplicitno ºeli zadrºati stil takvog pisa-nja. Iako Python ne prisiljava na stilske konvencije, njihovo po²tivanje na£init ¢e na² kôd jasnijim i£itljivijim.

6.5 Poziv funkcije

Poziv funkciji je izraz sa sljede¢om sintaksom:

funkcijsko_ime(argumenti)

funkcijsko_ime moºe biti bilo kakva referenca na objekt funkcije, ²to je naj£e²¢e samo ime doti£nefunkcije. Zagrade ozna£uju operaciju poziva funkcijie, dok su argumenti u najjednostavnijem slu£aju nizod nula ili vi²e izraza odvojenih zarezima, koji daju, prenose, vrijednosti odgovaraju¢im parametrimade�nirane funkcije. Kada se funkcija poziva , parametri poziva funkcije povezuju se s funkcijskimargumentima, tijelo funkcije se izvr²ava sa stvarnim vrijenostima argumenata, a funkcija nakon izvr²enjana koncu vra¢a pozivatelju neku vrijednost izraza.

6.5.1 Prijenos argumenata

U tradicionalnim terminima izraºeno, sve operacije preno²enja argumenata u Pythonu su putem vri-jednosti (engl. by value). Na primjer, ako se varijabla prenosi kao argument, Python prenosi funkcijiobjekt (vrijednost) koju varijabla pokazuje, a ne samu varijablu (adresu koju sadrºi). Na taj na£infunkcija ne moºe re-povezati, tj. mijenjati sadrºaj varijable, nego samo kopiju vrijednosti. Ali, akose kao argument prenosi promjenljivi objekt, funkcija moºe zahtjevati izmjene na objektu, jer Pythonprenosi sam objekt (njegovu adresu), a ne njegovu kopiju. Re-povezivanje varijable i promjena objektasu dva potpuno razli£ita koncepta u Pythonu. Na primjer:

def f(x, y):

x = 23

y.append(42)

a = 77

b = [99]

6.5. Poziv funkcije 55

f(a, b)

print a, b # ispisuje se: 77 [99, 42]

Naredba print pokazuje da je a jo² uvijek povezano sa 77, iako se kao parametar x proslijedila ufunkciju f(x,y). Re-povezivanje funkcijskog parametra x na 23 nema efekta s obzirom na poziv funkcijef, jer je x lokalna varijabla funkcije.

Me�utim, naredba print tako�er pokazuje da je b sad povezano s [99,42]. Objekt b je jo² uvijekpovezan s istim objektom liste kao i prije poziva, ali se taj objekt mijenjao, jer se unutar funkcije f

pridodao 42 na taj objekt liste. U oba slu£aja, f nije izmijenio poveznice pozivatelja, niti f moºeizmijeniti broj 77, jer su brojevi nepromjenljivi. Ali, f moºe izmijeniti objekt liste, jer su objekti listepromjenljivi. U ovom primjeru, f mijenja objekt liste koji pozivatelj prenosi na f kao drugi argumentpozivaju¢i append metodu objekta.

6.5.2 Vrste argumenata

Upravo opisani argumenti zovu se pozicijski argumenti. Svakom pozicijskom argumentu pridruºuje sevrijednost parametra koji mu odgovara po poziciji (redoslijedu) u de�niciji funkcije. U pozivu funkcijes nula ili vi²e pozicijskih argumenata mogu slijediti jedan ili vi²e imenovanih argumenata sa sljede¢omsintaksom:

identifikator=izraz

identifikator mora biti jedno od imena formalnih parametara koja se koriste u def naredbifunkcije. izraz daje vrijednost formalnom parametru.

Poziv funkcije mora pruºiti, putem pozicijskih i/ili imenovanih argumenata, to£no jednu vrijednostza svaki obvezatni parametar, te nula ili jednu vrijednost za svaki slobodno izabrani parametar. Naprimjer:

def divide(divisor, dividend): return dividend // divisor

print divide(12,94) # ispisuje se: 7

print divide(dividend=94, divisor=12) # ispisuje se: 7

O£evidno je da su ova dva poziva za dijeljenje ekvivalentna. Imenovani argumenti £esto se pi²u usvrhu £itljivosti, kada se £itljivost i razumljivost napisanog kôda moºe pove¢ati identi�kacijom uloge iupravljanjem redoslijeda argumenata. Treba primjetiti, kako kod poziva imenovanih arguemanta nijebitan redoslijed njihova pisanja. �e²ta uporaba imenovanih argumenata je u svrhu povezivanja izabranihparametara s posebnim vrijednostima, dok drugi slobodni parametri uzimaju svoje pretpostavljenevrijednosti:

def f(middle, begin='init', end='finis'): return begin+middle+end

print f('tini', end='') # ispisuje se: inittini

Zahvaljuju¢i imenovanom argumentu end=� pozivatelj moºe speci�cirati vrijednost, u ovom slu£ajuto je prazan string ' ' za funkcijski (tre¢i) parametar end, te jo² uvijek dopustiti funkcijskom (drugom)parametru begin, kori²tenje njegove pretpostavljne vrijednosti, stringu 'init'. Na kraju argumenata upozivu funkciji, po izboru se moºe koristiti bilo koji (ili oba) posebna oblika *niz i **rj. Ako su obaprisutna, onaj sa dvije zvjezdice mora do¢i na zadnjem mjestu.

Parametar *niz prenosi £lanove niz kao pozicijske argumente funkcije (poslije obi£nih pozicijskihargumenata, ako ih ima). Pritom niz moºe biti bilo kakav niz ili iterator.

S druge pak strane, **rj prenosi £lanove rj kao imenovane argumente funkcije, gdje rj morabiti rje£nik £iji su svi klju£evi stringovi. Klju£ svakog £lana je ime parametra, a vrijednost tog £lanaje vrijednost argumenta. Ponekad je potrebno prenijeti argument oblika *niz ili **rj kad formalniparametri koriste sli£ne oblike. Na primjer, koriste¢i funkciju zbroj() moºe se ispisati zbroj svihvrijednosti u rije£niku d. Ovo se postiºe vrlo jednostavno sa *niz oblikom:

56 Funkcije

def zbroj(*br):

rez = 0

for x in br: rez += x

return rez

print zbroj(*d.values( ))

Dakako, argumenti oblika *niz ili **rj mogu se prenositi i kad se poziva funkcija koja ne koristisli£ne oblike u svojim formalnim parametrima.

6.5.3 Prostor imena

Formalni parametri funkcije zajedno s bilo kakvim varijable koje su povezane (pridruºbom ili nekomdrugom povezuju¢om naredbom) u funkcijskom tijelu, tvore lokalni prostor imena funkcije (eng. localnamespace), tako�er poznat i kao lokalni doseg (eng. local scope). Svaka od ovih varijabli zove se lokalnavarijabla funkcije. Varijable koje nisu lokalne zovu se globalne varijable. Ako lokalna varijabla unutarfunkcije ima isto ime kao i globalna varijabla, kada god se to ime spomene u tijelu funkcije, koristise lokalna, a ne globalna varijabla. Za ovakav pristup kaºe se da lokalna varijabla sakriva globalnuvarijablu istog imena kroz cijelo tijelo funkcije.

6.5.4 Naredba 'global'

Kako je prethodno opisano, bilo koja varijabla koja je povezana unutar tijela funkcije je lokalna varijablafunkcije. Ako pak funkcija treba re-povezati neke od svojih globalnih varijabli, prva naredba funkcijemora biti:

global identifikatori

gdje su identifikatori jedan ili vi²e identi�katora odvojenih zarezima. Identi�katori popisani uglobal naredbi odnose se na globalne varijable koje funkcija treba re-povezati. Na primjer, _count semoºe ubaciti u funkciju koriste¢i klju£nu rije£ global i globalnu varijablu, kako slijedi:

_count = 0

def counter( ):

global _count

_count += 1

return _count

Bez global naredbe, funkcija counter() bi podigla UnboundLocalError iznimku, jer bi _count bioneinicijalizirana (nepovezana) lokalna varijabla. Tako�er, iako naredba global omogu¢uje ovakvu vrstuprogramiranja, to ipak nije niti elegantno niti preporu£ljivo. Naredba global nije potrebna ako tijelofunkcije jednostavno koristi globalnu varijablu, uklju£uju¢i mijenjanje objekta povezanog na varijablu,dakako ako je objekt promjenljiv. Naredba global treba se koristiti samo onda kada tijelo funkcijere-povezuje globalnu varijablu. Stvar je stila, a i preporuke, da se naredba global ne koristi osim kadje to apsolutno nuºno.

6.6 Ugnjeº�ene funkcije

Naredba def unutar tijela funkcije de�nira ugnjeº�enu funkciju (eng. nested function), a funkcija £ijetijelo uklju£uje def je poznata kao vanjska funkcija (eng. outer function) s obzirom na ugnjeº�enu.Kôd unutar tijela ugnjeº�ene funkcije moºe pristupiti (ali ne i re-povezati) lokalne varijable vanjskefunkcije, tako�er poznate i kao slobodne varijable ugnjeº�ene funkcije.

Najjednostavniji na£in da se dopusti ugnjeº�enoj funkciji pristup vanjskim vrijednostima nije osla-njati se na ugnjeº�ene dosege varijabli ili upotreba global naredbe, nego prijenos vanjskih vrijednosti

6.6. Ugnjeº�ene funkcije 57

preko funkcijskih parametara/argumenata ugnjeºdene funkcije. Vrijednost argumenta moºe se povezatikada se ugnjeº�ena funkcija de�nira s pretpostavljenom vrijednosti za izabrani argument. Na primjer:

def postotak_1(a, b, c):

def pc(x, ukupno=a+b+c): return (x*100.0) / ukupno

print "Postotci su: ", pc(a), pc(b), pc(c)

Isti program s upotrebom ugnjeº�enih dosega izgledao bi ovako:

def postotak_2(a, b, c):

def pc(x): return (x*100.0) / (a+b+c)

print "Postotci su: ", pc(a), pc(b), pc(c)

U ovom slu£aju, postotak_1 ima malu prednost: izra£un a+b+c doga�a se samo jednom, dok kodpostotak_2 nutarnja funkcija pc ponavlja izra£un tri puta. Me�utim, ako vanjska funkcija re-povezujesvoje lokalne varijable izme�u poziva ugnjeº�ene funkcije, ponavljanje izra£una bi mogla biti i prednost.To zna£i da se preporu£uje znanje oba pristupa, te izbor najprikladnijeg u danoj situaciji.

Ugnjeº�ena funkcija koja pristupa vrijednostima s vanjskih lokalnih varijabla poznata kao je za-tvorena funkcija ili closure. Sljede¢i primjer pokazuje kako izgraditi closure bez ugnjeº�enih dosega(koriste¢i pretpostavljenu vrijednost):

def make_adder_1(augend):

def add(addend, _augend=augend): return addend+_augend

return add

Ista funkcija kori²tenjem ugnjeº�enih dosega izgleda ovako:

def make_adder_2(augend):

def add(addend): return addend+augend

return add

Closures su iznimke u op¢em pravilu, jer su objektno-orjentirani mehanizmi najbolji na£in pove-zivanja podataka i kôda zajedno. Kada se trebaju konstruirati pozivni objekti, s nekim parametrimau vremenu konstrukcije objekta, closures mogu biti e�kasnije i jednostavnije od klasa. Na primjer,rezultat make_adder_1(7) je funkcija koja prihva¢a jedan argument i dodaje 7 na taj argument (re-zultat make_adder_2(7) se pona²a na isti na£in). Closure je "tvornica" za bilo kojeg £lana obiteljifunkcija koji se razlikuju po nekim parametrima, te moºe pomo¢i u izbjegavanju dvostrukog pisanjaprogramskog kôda.

POGLAVLJE7Python - objektni jezik

Python je programski jezik temeljen na objektima. Za razliku od nekih drugih, tako�er objektno-orijentiranih, jezika, Python ne uvjetuje kori²tenje isklju£ivo objektno-orijentirane paradigme. Pyt-hon tako�er podrºava proceduralno (strukturalno) programiranje s modulima i funkcijama, tako da jemogu¢e izabrati najprikladniju paradigmu programiranja za svaki dio programa. Op¢enito, objektno-orijentirana paradigma najbolja je kada se ºele skupiti podaci i funkcije u prakti£ne pakete. Isto takomoºe biti korisna kada se ºele koristiti neki od Pythonovih objektno-orijentiranih mehanizama, kao npr.naslije�ivanje. Proceduralna paradigma, koja je bazirana na modulima i funkcijama, obi£no je jed-nostavnija i prikladnija u slu£ajima kada nikakve prednosti objektno-orijentiranog programiranja nisupotrebne. Novi stil objektnog modela postaje standard u novim verzijama Pythona, pa se preporu£ujekoristiti ga za programiranje.

7.1 Klase i instance

Klasa ili razred je Python objekt s nekoliko zna£ajki:

• Objekt klase moºe se pozivati kao da je funkcija. Poziv stvara novi objekt, poznat kao instancaklase, za koju se zna kojoj klasi pripada.

• Klasa ima po volji imenovane atribute koji se mogu povezivati i referirati.

• Vrijednosti atributa klase mogu biti podat£ani objekti ili funkcijski objekti.

• Atributi klase koji su povezani na funkcije poznati su kao metode klase.

• Metoda moºe imati posebno ime de�nirano od Pythona s dvije podcrte ('__') ispred i iza imena.Python upotrebljava takve posebne metode za neke operacije koje se izvr²avaju na instancamaklase.

• Klasa moºe podatke i metode naslijediti od drugih klasa, pa potraga nekog atributa koji nijeunutar same klase prenosi se na druge objekte, roditelje klase.

• Instanca klase je Python objekt s po volji imenovanim atributima koji se mogu povezivati ireferirati.

• Python klase su objekti, pa se s njima postupa kao i s drugim objektima. Tako se klasa moºeprenijeti kao argument u pozivu funkcij, a funkcija moºe vratiti klasu kao rezultat poziva. Klasa,kao i bilo koji drugi objekt, moºe biti povezana na varijablu (lokalnu lili globalnu), £lan niza iliatribut objekta. Klase tako�er mogu biti i klju£evi u rije£niku.

59

60 Python - objektni jezik

7.2 Naredba 'class'

Naredba class je naj£e²¢i na£in stvaranja objekta klase, i to s ovakvom sintaksom:

class ime\_klase[(klase\_roditelji)]:

naredba(e)

String ime_klase je identi�kator. To je varijabla koja postaje povezana (ili re-povezana) s objektomklase nakon ²to naredba class zavr²i s izvr²avanjem. klase_roditelji je po volji zarezima odvojenniz izraza (obi£no stringovnih identi�katora) £ije su vrijednosti objekti klasa. Ove su klase poznatepod razli£itim imenima u razli£itim jezicima - govori se o baznim klasama, superklasama ili roditeljimaklase koja se stvara. Za klasu koja se stvara kaºe se da 'naslje�uje oblik', 'po£inje od', 'produºava se'ili 'podklasira' od svoje bazne, roditeljske klase. Ova klasa tako�er je poznata kao izravna podklasa ilipotomak svojih baznih klasa. Podklasna veza izme�u klasa je prijelazna: ako je C1 podklasa od C2, aC2 podklasa od C3, onda je C1 podklasa od C3. Ugra�ena funkcija issubclass(C1,C2) prihva¢a dvaargumenta koji su objekti klase: vra¢a True ako je C1 podklasa od C2; u suprotnom vra¢a False. Svakaklasa je zapravo podklasa od same sebe, tako da issubclass(C, C) vra¢a True za bilo koju klasu C.Sintaksa naredbe class ima malu, nezgodnu razliku od sintakse naredbe def. U naredbidef, zagradesu obvezatne izme�u imena funkcije i dvoto£ke. Da se de�nira funkcija bez formalnih parametara, morase koristiti naredba kao:

def ime( ):

naredba(e)

U naredbi class zagrade su obvezatne ako klasa ima jednu li vi²e roditeljskih klasa, ali su zabranjeneako ih klasa nema. Tako se za de�naciju klase bez roditeljskih klasa mora koristiti naredba ovakvesintakse:

class ime:

naredba(e)

Niz naredbi koji nije prazan, a koji slijedi naredbu class poznat je kao tijelo klase. Tijelo klaseizvr²ava se odmah, kao dio procesa izvr²enja naredbe class. Dok se tijelo ne izvr²i, novi objekt klasene postoji i identi�kator ime nije jo² povezan (ili re-povezan). Kona£no, valja primijetiti da naredbaclass ne stvara nove instance klase, nego de�nira skup atributa koji se dijele izme�u svih instanci kojese iz klase stvore.

7.3 Tijelo klase

Tijelo klase je mjesto gdje se speci�ciraju atributi klase; ovi atributi mogu biti podat£ani ili funkcijskiobjekti.

7.3.1 Atributi klasnog objekta

Atribut objekta klase obi£no se de�nira povezivanjem neke vrijednosti (npr. literala) na identi�katorunutar tijela klase. Na primjer:

class C1:

x = 23

print C1.x # ispisuje se: 23

Objekt klase C1 ima atribut s imenom x, povezan na vrijednost cjelobrojnog literala 23, a C1.x seodnosi, referencira na taj atribut. Mogu¢e je tako�er povezati ili odvezati atribute klase izvan tijelaklase. Na primjer:

7.3. Tijelo klase 61

class C2:

pass

C2.x = 23

print C2.x # ispisuje se: 23

Ipak, program je £itljiviji ako se poveºu, tj. stvore, atributi klase s naredbama unutar tijela klase.Bilo koji atributi klase implicitno se dijele svim instancama klase kad se te instance stvore. Naredbaclass implicitno de�nira neke vlastite, posebne atribute klase. Atribut __name__ je ime klase,stringovni identi�kator kori²ten u naredbi class. Atribut __bases__ je n-terac objekata klase koji sudani kao roditeljske klase u naredbi class (ili prazan n-terac, ako nema zadanih roditeljskih, baznihklasa). Na primjer, za ve¢ stvorenu klasu C1 vrijedi:

print C1.__name__, C1.__bases__ # ispisuje se: C1, ( )

Klasa tako�er ima atribut __dict__, ²to je rje£ni£ki objekt kojeg klasa koristi za potporu (popis)svih svojih ostalih atributa. Za svaki objekt klase C, bilo koji objekt x i za bilo kakav identi�kator S(osim __name__, __bases__ i __dict__) vrijedi:

C.S=x je ekvivalentan s C.__dict__['S']=x.Na primjer, za poznatu klasu C1:

C1.y = 45

C1.__dict__['z'] = 67

print C1.x, C1.y, C1.z # ispisuje se: 23, 45, 67

Pritom nema razlike izme�u atributa klase koji su stvoreni unutar tijela klase, izvan tijela klasezadavanjem atributa ili izvan tijela klase eksplicitnim povezivanjem sa C.__dict__.

U naredbama koje su izravno u tijelu klase, reference na atribute klase moraju koristiti puno, a nejednostavno ime kvanti�katora. Na primjer:

class C3:

x = 23

def f1(self):

print C3.x # mora se koristiti C3.x, a ne samo x

Treba primijetiti da reference atributa (npr. izraz kao C.S) imaju bogatiju semantiku nego jednos-tavno povezivanje atributa.

7.3.2 De�nicija funkcije unutar tijela klase

Ve¢ina tijela klasa uklju£uju naredbu def, jer su funkcije (u ovom kontekstu se zovu metode) vaºniatributi za objekte klase. Uz to, metoda de�nirana unutar tijela klase uvijek ima obvezatan prviparametar, koji se dogovorno imenuje kao self, a odnosi se na instancu u kojoj se metoda poziva.Parametar self igra posebnu ulogu u pozivima metode. Evo primjera klase koja uklju£uje de�nicijumetode:

class C4:

def pozdrav(self):

print "Zdravo"

Klasa moºe de�nirati tako�er nekoliko posebnih metoda (metoda sa imenima koja imaju dvijepodcrte ispred i iza imena), a koje se odnose na posebne operacije.


7.3.3 Varijable speci�£ne za klasu

Kada naredba u tijelu klase (ili u metodi unutar tijela) koristi identi�kator koji po£inje s dvije podcrte(ali ne zavr²ava podcrtama) - __ident, Python compiler implicitno mijenja identi�kator u _classname__ident,gdje je classname ime klase. Ovo dopu²ta klasi kori²tenje privatnih imena za atribute, metode, glo-balne varijable i druge svrhe, bez rizika njihovog slu£ajnog dupliciranja negdje drugdje. Dogovorno, sviidenti�katori koji po£inju jednom podcrtom tako�er se namijenjeni kao privatni, za doseg koji ih pove-zuje, bez obzira je li doseg unutar klase ili nije. Python compiler ne prisiljava dogovore oko privatnostivarijabli i metoda, to je ostavljeno programerima u Pythonu.

7.3.4 Dokumentacijski string

Ako je prva naredba u tijelu klase literal niza znakova (string), onda compiler povezuje taj niz znakovakao atribut dokumentacijskog stringa za tu klasu. Ovaj se atribut zove __doc__ te je poznat kaodokumentiranje klase. Ima isto svojstvo kao ve¢ opisan po£etni komentar ili pomo¢ (engl. help) ude�niciji funkcije.

7.4 Instanca klase

Neka je zadana klasa ZiroRacun ovako:

class ZiroRacun:

"Jednostavna klasa"

tip_racuna = "Ziro"

def _ _init_ _(self,ime,racun):

"Inicijalizacije nove klase"

self.osoba = name

self.novac = racun

def polog(self,iznos):

"Dodaje iznosu na ra£unu"

self.novac = self.novac + iznos

def povuci(self,iznos):

"Oduzima od iznosa na ra£unu"

self.novac = self.novac - iznos

def provjeri(self):

"Vraca iznos na racunu"

return self.novac

Instance klase stvaraju se pozivom class objekta. Tada se istodobno stvara nova instanca i poziva__init__() metoda te klase (ako je u njoj de�nirana). Na primjer:

# Neka se klasa zove ZiroRacun

a = ZiroRacun("Mario", 1000.00)

# Stvara instancu 'a' i poziva ZiroRacun.__init__(a,"Mario", 1000.00)

b = ZiroRacun("Bill", 100000000000L)

# Stvara instancu 'b' i poziva ZiroRacun.__init__(b,"Bill", 100000000000L)

Jednom na£injeni, atributi i metode novo nastale instance dohvatljivi su kori²tenjem 'to£ka' (.)operatora:

a.polog(100.00) # Poziva ZiroRacun.deposit(a,100.00)

b.povuci(sys.maxint) # Poziva ZiroRacun.povuci(b,sys.maxint)

i = a.ime # Dohvaca a.ime

print a.tip_racuna # Ispisuje tip_racuna

7.4. Instanca klase 63

Interno, svaka instanca se stvara koriste¢i rje£nik koji je dohvatljiv kao instanca __dict__ atributa.Ovaj rje£nik sadrºi informaciju koja je jedinstvena za svaku instancu. Na primjer:

>>> print a.__dict__

{'novac': 1000.0, 'osoba': 'Mario'}

>>> print b.__dict__

{'novac': 100000000000L, 'osoba': 'Bill'}

Kad god se atributi instance promijene, ove promjene nastaju u njihovom lokalnom rje£niku instance.Unutar metoda de�niranih u klasi, atributi se mijenjaju kroz pridruºbu self varijabli. Me�utim, noviatributi mogu se dodati nekoj instanci u bilo kojem trenutku, kao na primjer:

a.jmbg = 123456 # dodaje atribut 'jmbg' u a.__dict__

Iako se pridruºba atributima uvjek provodi na lokalnom rje£niku neke instance, pristup atributuponekad je vrlo sloºen. Kad god se pristupa atributu, Python interpreter (compiler) prvo pretraºujerje£nik instance. Ako ne na�e traºeno, onda se pretraºuje rje£nik objekta klase koja se koristila zastvaranje instance. Ako ni to nije urodilo plodom, onda se provodi pretraºivanje roditeljskih klasa (akoih klasa ima). Ako i to propadne, kona£ni poku²aj traºenja atributa je pozivom __getattr__() metodete klase (ako je de�nirana). Na koncu, ako ni to ne uspije, onda se podiºe AttributeError iznimka.

Kako je pokazano, da bi se stvorila instanca klase, treba se (poput poziva funkcije) pozvati objektklase. Svaki poziv vra¢a novi objekt instance te klase: jedna_instanca = C5(). Ugra�ena funkcijaisinstance(Obj,C) s objektom klase kao argumentom C vra¢a True ako je objekt Obj instanca klaseC ili bilo koje podklase od C. U protivnom isinstance vra¢a False.

7.4.1 __init__

Kada klasa ima ili naslje�uje metodu __init__, poziv objektu klase implicitno izvr²ava __init__ nanovoj instanci kako bi se obavila inicijalizacija koja je potrebna instanci. Argumenti koji se predajuputem poziva moraju odgovarati formalnim parametrima __init__ metode. Na primjer, u sljede¢ojklasi:

class C6:

def __init__(self,n):

self.x = n

Evo kako stvoriti jednu instancu klase C6:

jedna_instanca = C6(42)

Kako je pokazano u C6 klasi, metoda __init__ obi£no sadrºi naredbe koje povezuju atribute ins-tance. Metoda __init__ ne smije vra¢ati nikakvu vrijednost osim vrijednosti None, jer svaka drugavra¢ena vrijednost uzrokuje TypeError iznimku. Glavna svrha __init__ je povezivanje, tj. stvaranjeatributa novostvorene instance. Atributi instance tako�er se mogu povezivati ili re-povezivati i izvan__init__ metode. Programski kod bit ¢e £itljiviji ako se svi atributi klasne instance inicijalno poveºunaredbama u metodi __init__.

7.4.2 Atributi objekta instance

Jednom kada se stvori instanca, moºe se pristupiti njenim atributima (podacima i metodama) koriste¢i'to£ka' (.) operator. Na primjer:

i4=C4();

i4.pozdrav( ) # ispisuje se: Zdravo

print jedna_instanca.x # ispisuje se: 42


Objektu instance moºe se dodati neki atribut povezivanjem neke vrijednosti na referencu atributa.Na primjer:

class C7: pass

z = C7( )

z.x = 23

print z.x # ispisuje se: 23

Objekt instance z sada ima atribut koji se zove x, povezan na vrijednost 23, i z.x se odnosi na tajatribut. To povezivanje atributa omogu¢uje tako�er posebna metoda __setattr__. Stvaranje instanceimplicitno de�nira dva atributa instance. Za svaku instancu z, z.__class__ je klasa objekta kojemuz pripada, a z.__dict__ je rje£nik koji z koristi za £uvanje svih svojih ostalih atributa. Na primjer, zainstancu z koja je upravo stvorena:

print z.__class__.__name__, z.__dict__ # ispisuje se: C7, {'x':23}

Oba ova atributa mogu se re-povezati (ali ne odvezati), iako je ovo rijetko nuºno. Za bilo koji objektinstance z, bilo koji objekt x, i bilo koji identi�kator S (osim __class__ i __dict__), z.S=x jeekvivalentan s z.__dict__['S']=x (osim ako __setattr__ posebna metoda presretne poku²aj povezi-vanja). Na primjer, za poznatu stvarenu instancu z:

z.y = 45

z.__dict__['z'] = 67

print z.x, z.y, z.z # ispisuje: 23, 45, 67

Nema razlike u atributima instance stvorenima s funkcijom __init__, zadavanjem preko atributaili po eksplicitnom povezivanju sa z.__dict__.

7.4.3 Tvorni£ka funkcija

Postoji potreba stvaranja instance razli£itih klasa ovisno o nekim uvjetima ili izbjegavanje stvaranjanove instance ako je postoje¢a jo² uvijek dostupna. Te bi se potrebe mogle rije²iti tako da __init__

vrati speci�£an objekt, ali to nije mogu¢e jer Python podiºe iznimku kad __init__ vrati bilo kojuvrijednost osim None. Najbolji na£in implementacije �eksibilnog stvaranja objekata je koriste¢i obi£nufunkciju, a ne pozivanjem objekta klase izravno. Funkcija koja se koristi u ovu svrhu zove se tvorni£kafunkcija.

Pozivanje tvorni£ke funkcije je �eksibilno rje²enje, jer takva funkcija moºe vra¢ati postoje¢u instancukoja se moºe ponovno koristiti ili stvoriti novu instancu pozivanjem odgovaraju¢e klase. Recimo dapostoje dvije sli£ne klase (Posebna i obicna) i da se treba generirati jedna od njih, ovisno o argumentu.Sljede¢a tvorni£ka funkcija Prikladna to omogu¢uje:

class Posebna:

def metoda(self): print "posebna"

class Obicna:

def metoda(self): print "obicna"

def Prikladna(obicnaje=1):

if obicnaje: return Obicna( )

else: return Posebna( )

i1 = Prikladna(obicnaje=0)

i1.metoda( ) # ispisuje se: "posebna", kako je traºeno

7.5. Naslje�ivanje 65

7.4.4 Brojanje referenci i brisanje instance

Sve instance imaju brojilo referenci. Ako brojilo referenci postane jednako nuli, instanca se bri²e. Iakopostoji vi²e na£ina kako izbrisati referencu, program naj£e²¢e koristi del naredbu za brisanje referencena objekt. Ako brisanje neke refernce u£ini da se brojilo referenci objekta smanji na nulu, program ¢epozvati __del__() metodu. Python-ov 'skuplja£ sme¢a' bri²e iz memorije sve instance koje su ostalebez referenci i na taj na£in osloba�a memorijski prostor drugim objektima.

7.5 Naslje�ivanje

Naslje�ivanje je mehanizam stvaranja novih klasa koje specijaliziraju ili mijenjaju pona²anje postoje¢eklase. Originalna klasa zove se temeljna, roditeljska klasa (bazna, eng. base class) ili nadklasa, super-klasa (engl. superclass). Nova klasa se zove izvedena klasa ili podklasa (eng. subclass). Kada se klasastvara putem naslje�ivanja, ona naslje�uje atribute de�nirane u njenim roditeljskim klasama. Me�utim,izvedena klasa moºe rede�nirati bilo koji od ovih atributa i dodati nove vlastite atribute. Naslje�ivanjese speci�cira s listom imena roditeljskih klasa koje se odvajaju zarezom u class naredbi. Na primjer:

class A:

varA = 42

def method1(self):

print "Class A : method1"

class B:

varB = 37

def method1(self):

print "Class B : method1"

def method2(self):

print "Class B : method2"

class C(A,B): # Naslje�uje se od A i B

varC = 3.3

def method3(self):

print "Class C : method3"

class D: pass

class E(C,D): pass

Ako se traºi atribut de�niran u temeljnoj klasi, onda se koristi algoritam u dubinu (eng. depth-�rstsearch) za pretraºivanje i to u temeljnim klasama kako su navedene u poretku prilikom de�nicije klase.Na primjer, u klasi E u prethodnom primjeru, temeljne klase se pretraºuju redoslijedom C, A, B, D. Uslu£aju da vi²estruke temeljne klase de�niraju isti simbol, uzet ¢e se prvi simbol kojeg procs traºenjana�e. Na primjer:

c = C() # Create a 'C'

c.method3() # Invoke C.method3(c)

c.method1() # Invoke A.method1(c)

c.varB # Access B.varB

Ako izvedena klasa de�nira atribut s istim imenom kao atribut u temeljnoj klasi, onda ¢e instanceod izvedene klase koristiti atribute izvedene, a ne roditeljske klase. Ako se ipak ºeli koristiti originalniatribut, onda se mora napisati puno ime do tog atributa, tj. ime_roditeljske_klase.atribut, kaona primjer:


class D(A):

def method1(self):

print "Class D : method1"

A.method1(self) # poziva roditeljsku metodu

Jedna posljedica ove £injenice nalazi se u inicijalizaciji klasnih instanci. Kad se instanca stvara, ondase ne poziva metoda __init__() roditeljskih klasa. To zna£i, da je u izvedenoj klasi nuºno na£initiispravnu inicijalizaciju roditeljske klase, ako je to potrebno. Na primjer:

class D(A):

def __init__(self, args1):

# Inicijalizacija roditeljske klase

A.__init__(self)

# Initialize myself

...

Sli£ni koraci mogu tako�er biti nuºni kad se de�niraju akcije £i²¢enja (brisanja objekata) u __del__()metodi. Kada se koristi referenca atributa C.ime na objekt klase, i 'ime' nije klju£ u C.__dict__,potraga se implicitno proslije�uje na svaki objekt klase koji je u C.__bases__, po redoslijedu navo�enja.C-ove roditeljske klase mogu imati i vlastite roditeljske klase. U ovom slu£aju, potraga rekurzivnoproslje�uje navi²e, po drvetu naslije�a, zaustavljaju¢i se kada je 'ime' na�eno. Potraga je po dubini,²to zna£i da pregledava pretke svake roditeljske klase od C prije pregleda sljede¢e roditeljske klase odC. Slijedi primjer:

class Roditeljska_1:

def neka_metoda(self): print "Roditeljska_1"

class Roditeljska_2(Roditeljska_1): pass

class Base3:

def neka_metoda(self): print "Roditeljska_3"

class Izvedena(Roditeljska_2, Roditeljska_3): pass

inst1 = Izvedena( )

inst1.neka_metoda( ) # ispisuje se: "Roditeljska_1"

U ovom slu£aju potraga za metodom zapo£inje u klasi Izvedena. Ako tamo nije prona�ena, potragase nastavlja na Roditeljska_2. Ako ni tamo atribut nije na�en, potraga ide na pretka Roditeljska_2,tj. na Roditeljska_1, gdje je atribut napokon na�en. Tako se pretraga zaustavlja na toj to£ki i nikadane uzima u obzir Roditeljska_3, gdje bi se taj atribut tako�er na²ao.

7.5.1 Premo²¢uju¢i atributi

Potraga za atributom, kako je obja²njeno, ide navi²e po drvetu naslije�a (prema precima), te se za-ustavlja kada je atribut prona�en. Potoma£ke klase pregledavaju se prije predaka, ²to zna£i da kadapodklasa de�nira atribut s istim imenom kao i onaj na superklasi, pretraga nalazi de�niciju na podklasii tu se zaustavlja. Ovo je poznato kao premo²¢ivanje (engl. overriding) de�nicije u superklasi kojeobavlja podklasa:

class B:

a = 23

b = 45

def f(self): print "metoda f u klasi B"

def g(self): print "metoda g u klasi B"

class C(B):

b = 67

7.5. Naslje�ivanje 67

c = 89

d = 123

def g(self): print "metoda g u klasi C"

def h(self): print "metoda h u klasi C"

U ovom kodu, klasa C premo²¢uje atribute b i g od njene superklase B.

7.5.2 Posluºivanje metoda superklase

Kada podklasa C premosti metodu f svoje superklase B, tijelo C.f £esto ºeli predati neki dio svojeoperacije implementaciji metode superklase. Ovo se moºe napraviti koriste¢i nepovezanu metodu, kakoslijedi:

class Gornja:

def pozdrav(self, ime): print "Zdravo ", ime

class Donja(Gornja):

def pozdrav(self, ime):

print "Dobro do²li",

Gornja.pozdrav(self, ime)

x = Donja( )

x.pozdrav('Miki')

Predaja superklasi, u tijelu Donja.pozdrav, koristi nepovezanu metodu dobivenu referencom atri-buta Gornja.pozdrav na superklasi, i zato prenosi sve atribute normalno, uklju£uju¢i self. Predajaili posluºivanje implementaciji superklase je glavna korist nepovezanih metoda.

7.5.3 Vi²eobli£je

Vi²eobli£je ili polimor�zam, (eng. polymorphism) ili dinami£ko povezivanje potpuno se otkriva krozproces traºenja nekog atributa, prethodno opisano u naslje�ivanju objekata. Kad god se metodi pristupasa obj.method(), prvo se metoda locira traºenjem __dict__ atributa instance, pa instancine klasnede�nicije, pa roditeljskih klasa. To traºenje uvijek ide u tom redoslijedu. Prvi uspje²ni pronalazakkoristi se kao traºena metoda.

7.5.4 Skrivanje informacije (engl. information hiding)

Pretpostavlja se da su svi atributi javni (engl. public). To zna£i da su svi atributi klasne instancedohvatljivi bez ikakvog ograni£enja. To tako�er povla£i da sve ²to je de�nirano u temeljnoj, roditeljskojklasi naslje�uje se i dohvatljivo je u izvedenoj klasi. Takvo pona²anje je £esto nepoºeljno u objektuorjentiranim primjenama, jer to otkriva nutarnju strukturu objekta i moºe voditi kon�iktima prostoraimena izme�u objekata de�niranih u izvedenoj klasi i onih de�niranih u roditeljskoj klasi. Da bi serije²io ovaj probleem, uvedeno je da sva imena u klasi koja po£inju s dvostrukom donjom crtom (__) ,kao ²to je __Moj, pretvara se u oblik _Classname __Moj. To pruºa rje²enje za klasu da ona ima privatneatribute, budu¢i da privatna imena u izvedenoj klasi ne¢e kolidirati s imenima u temeljnoj klasi jer suimena klasa nuºno razli£ita, a dolaze ispred imena atributa. Na primjer:

class A:

def __init__(self):

self.__X = 3 # Pretvara se u self._A__X

class B(A):

def __init__(self):


A.__init__(self)

self.__X = 37 # Pretvara se u self._B__X

Iako ovakva shema daje iluziju sakrivanja podataka, ne postoji stvarni mehanizam da bi se sprije£iopristup "privatnim" atributima neke klase. To zna£i da, ako su poznati klasa i njen atribut, onda seoni mogu dohvatiti s gore opisanim punim imenom iz bilo koje instance.

7.5.5 Operatorsko punjenje

Korisni£ki objekti mogu se pro²iriti s novim operatorima, dodaju¢i posebne metode da zajedno rade sasvim Python-ovim ugra�enim operatorima. Na primjer, sljede¢a klasa nadopunja kompleksne brojeve sastandardnim matemati£kim operatorima i prisilnim tipovima kako bi se ostvarilo mije²anje kompleksnihbrojeva s cijelim i realnim brojevima.

class Complex:

def __init__(self,real,imag=0):

self.real = float(real)

self.imag = float(imag)

def __repr__(self):

return "Complex(%s,%s)" % (self.real, self.imag)

def __str__(self):

return "(%g+%gj)" % (self.real, self.imag)

# self + other

def __add__(self,drugi):

return Complex(self.real + drugi.real, self.imag + drugi.imag)

# self - other

def __sub__(self,drugi):

return Complex(self.real - drugi.real, self.imag - drugi.imag)

# -self

def __neg__(self):

return Complex(-self.real, -self.imag)

# drugi + self

def __radd__(self,drugi):

return Complex.__add__(drugi,self)

# other - self

def __rsub__(self,drugi):

return Complex.__sub__(drugi,self)

# Prisilno pretvori ostale numeri£ke tipove u kompleksni

def __coerce__(self, drugi):

if isinstance(drugi, Complex):

return self,drugi

try: # Provjeriti ako se moºe pretvoriti u float

return self, Complex(float(drugi))

except ValueError:

pass

U ovom primjeru, postoji nekoliko zanimljivih detalja:

1. Prvo, normalno pona²anje od __repr__() je stvaranje stringa koji ¢e se izvr²iti kako bi se ponovnona£inio objekt. U ovom slu£aju stvara se string oblika "Complex(r,i)". U drugom slu£aju, metoda__str__() stvara string koji je namijenjen za lijepi formatirani izlaz (to je string koji ¢e se ispisatis pomo¢u print naredbe).

2. Drugo, da bi se radilo s operatorima u kojima se kompleksni brojevi pojavljuju i na lijevoj i nadesnoj strani operatora, moraju se koristiti __op__() i __rop__() metode.

7.6. Testovi pripadnosti klasa i tipova 69

3. Kona£no, __coerce__ metoda koristi se u dohva¢anju operacija koje uklju£uju mije²ane tipovepodataka. U ovom slu£aju, drugi numeri£ki tipovi pretvaraju se u kompleksne brojeve tako da semogu koristiti u metodama kompleksne aritmetike.

7.6 Testovi pripadnosti klasa i tipova

Trenuta£no, postoji odijeljenost izme�u tipova i klasa. To konkretno zna£i, da se ugra�eni tipovi poputlista i rje£nika ne mogu specijalizirati naslje�ivanjem, jer ono za njih ne postoji. Isto tako niti klase nemogu de�nirati nove tipove. Ustvari, sve klasne de�nicije imaju tip ClassType, dok sve klasne instanceimaju tip InstanceType. Zbog toga je izraz

type(a) == type(b)

istinit, za bilo koja dva objekta koja su instance klase (£ak i ako su stvorena iz razli£itih klasa).Provjera pripadnosti klasi provodi se upotrebom ugra�ene funkcije isinstance(obj,cname). Ovafunkcija vra¢a istinu, ako objekt obj pripada klasi cname ili bilo kojoj klasi izvedenoj iz cname. Naprimjer:

class A: pass

class B(A): pass

class C: pass

a = A() # Instanca od 'A'

b = B() # Instanca od 'B'

c = C() # Instanca od 'C'

print isinstance(a,A) # Vra¢a True

print isinstance(b,A) # Vra¢a True, B je izveden iz A

print isinstance(b,C) # Vra¢a False, C nije izveden iz A

Sli£no, ugra�ena funkcija issubclass(A ,B ) vra¢a istinu ako je A podklasa klase B. Na primjer:

issubclass(B,A) # Vra¢a True

issubclass(C,A) # Vra¢a False

Funkcija isinstance() moºe se koristiti za izvr²avanje provjere tipa s obzirom na bilo koji ugra�enitip:

import types

isinstance(3, types.IntType) # Vra¢a True

isinstance(3, types.FloatType) # Vra¢a False

Ovo je preporu£en na£in provjere tipa me�u ugra�enim tipovima, jer ¢e razlika izme�u tipova i klasamoºda i²£eznuti u budu¢im ina£icama Python-a.

POGLAVLJE8Moduli i paketi

Podaci (varijable), funkcije, klase i objekti skupljaju se u module. Vi²e modula zajedno £ini paket.Moduli i paketi predstavljaju Python knjiºnicu (engl. library).

8.1 Modul

U modul je mogu¢e uklju£iti bilo koju valjanu datoteku s Python kôdom, te pozvati ga s naredbomimport. Na primjer, neka je sljede¢i kôd spremljen u datoteku 'primjer.py':

# datoteka: primjer.py

a = 37 # Varijabla

def A: # Funkcija

print "Ja sam u A"

class K: # Klasa

def B(self):

print "Ja sam u K.B"

b = K() # Tvorba instance

Pozvati u memoriju ovakav kôd kao modul, postiºe se naredbom import primjer. Prvi put kad seimport koristi da se modul u£ita u memoriju, doga�aju se tri stvari:

1. Modul stvara novi prostor imena koji sluºi svim objektima de�niranim u pripadnoj izvornojdatoteci. Ovaj prostor imena dohva¢a se ako funkcije i metode de�nirane unutar modula koristenaredbu global.

2. Modul izvr²ava kôd koji je sadrºan unutar novonastalog prostora imena.

3. Modul izvr²ava ime unutar pozivatelja, koje se odnosi na prostor imena modula. Ovo ime podu-dara se s imenom modula.

import primjer # U£itava u memoriju i izvodi modul 'primjer'

print primjer.a # Dohva¢a izvodi neki £lan (varijablu) modula 'primjer'

primjer.A() # Dohva¢a i izvodi funkciju iz modula

c = primjer.K() # Dohva¢a i izvodi klasu iz modula, tvorba objekta

...

U£itavanje, uvoz (eng. import) vi²estrukih modula izvodi se tako da se iza naredbe import dopi²uimena modula, odijeljena zarezom, na primjer ovako:

71

72 Moduli i paketi

import socket, os, regex

Moduli se mogu u£itati (importirati) koriste¢i alternativna imena, i to upotrebom poveznice as. Naprimjer:

import os as sustav

import socket as mreza, thread as nit

sustav.chdir("..")

mreza.gethostname()

Naredba from koristi se za speci�£ne de�nicije unutar modula s trenuta£nim prostoru imena. Ovanaredba predstavlja pro²irenje naredbe import gdje se uz novo stvoreni prostora imena, stvara i refe-renca na jedan ili vi²e objekata de�niranih untar modula:

from socket import gethostname

# Stavlja gethostname u trenuta£ni prostor imena

print gethostname() # Koristi se bez imena modula

socket.gethostname() # Pogre²ka imena (NameError: socket)

Naredba from tako�er prihva¢a zarezom odvojena imena objekata. Zvjezdica (engl. asterisk , *) jesveobuhvatni (engl. wildcard) znak koji se koristi za u£itanje svih de�nicija u modulu, osim onih kojepo£inju s podvu£enom crtom (_). Na primjer:

from socket import gethostname, socket

from socket import * # Puni sve definicije u trenuta£ni prostor imena

Moduli se mogu preciznije upravljati skupom imena koji se u£ita s from module import * definiranjem

liste __all__. Na primjer:

# module: primjer.py

__all__ = [ 'K', 'primjer' ] # To su sva ona imena koja ¢e se uvu¢i sa *

Nadalje, poveznica as moºe se koristiti za promjenu imena objekata koji se u£itaju s naredbomfrom. Na primjer:

from socket import gethostname as ime_hosta

h = ime_hosta()

Naredba import moºe se pojaviti na bilo kojem mjestu u programu. Me�utim, kôd u svakommodulu izvodi se samo jednom, bez obzira kako £esto se naredba import izvr²ava. Idu¢e import

naredbe jednostavno stvaraju referencu na prostor imena modula koji je stvoren s po£etnom import

naredbom. U varijabli sys.modules moºe se na¢i rje£nik koji sadrºi imena svih trenuta£no napunjenihmodula. On preslikavaa imena modula na njihove objekte. Sadrºaj rje£nika se koristi za odre�ivanje jeli import napunio svjeºu kopiju modula ili se isti modul poziva drugi put.

Naredba from module import * moºe se koristiti samo na vrhu modula. Drugim rije£ima, nijedopu²teno koristiti ovaj oblik import naredbe unutar tijela funkcije, zbog njegove interakcije s pra-vilima funkcijskog dosega (engl. scoping rules). Svaki modul de�nira variablu __name__ koja sadrºiime modula. Programi mogu ispitivati ovu varijablu i pritom odrediti modul u kojem se programskenaredbe izvr²avaju. Najvi²i (tzv. top-level) modul interpretera zove se __main__. Programi zadanina naredbenoj liniji ili une²eni interaktivno, uvijek se izvode unutar tog __main__ modula. Ponekadprogram moºe promijeniti ovo pona²anje, ovisno o tomu je li uvu£en iz modula ili je izveden u __main__

okoli²u. To se moºe posti¢i na ovaj na£in:

8.1. Modul 73

# provjera je li se vrti kao program

if __name__ == '__main__':

# Da

Naredbe

else:

# ne, uvucen je kao modul

Naredbe

8.1.1 Traºenje modula

Kad se moduli u£itavaju, interpreter traºi listu imenika, foldera u sys.path. Tipi£na vrijednostsys.path moºe izgledati ovako:

['', '/usr/local/lib/python2.5',

'/usr/local/lib/python2.5/lib-tk',

'/usr/local/lib/python2.5/lib-dynload',

'/usr/local/lib/python2.5/site-packages']

Prazan string � odnosi se na trenuta£ni imenik, folder. Novi imenici dodaju se u put traºenja vrlojednostavno - dodavanjem £lana (stringa puta) u ovu listu.

8.1.2 U£itavanje modula i compilacija

Do sada su moduli prikazani kao datoteke koje sadrºe Python kôd. Me�utim, moduli u£itani s naredbomimport mogu pripadati nekoj od £etiri op¢e kategorije:

• Programi pisani u Pythonu (.py datoteke)

• C ili C++ pro²irenja koja su compilirana u zajedni£kim (shared) knjiºnicama ili DLL-ovima.

• Paketi koji sadrºe skupove modula

• Ugra�eni moduli pisane u C-u i povezani s Python interpreterom

Kad se na primjer, traºi modul primjer, interpreter pretraºuje svaki od direktorija u sys.path zasljede¢e datoteke (navedene po redoslijedu pretraºivanja):

1. Imenik ili folder primjer koji je de�niran u paketu

2. primjer.so, primjermodule.so, primjermodule.sl, ili primjermodule.dll (compilirana pro-²irenja)

3. primjer.pyo (samo ako je -O ili -OO opcija kori²tena)

4. primjer.pyc

5. primjer.py

Za .py datoteke, kad se modul prvi put u£ita, on se prevede, compilira u me�ukôd (eng. bytecode)i zapisuje na disk u datoteku s pro²irenjem .pyc. U idu¢im u£itanjima, interpreter puni ovaj prire�enime�ukôd, osim ako ne do�e do promjene originalne .py datoteke (pa se .pyc datoteka mora regenerirati.Datoteke koje zavr²avaju na .pyo koriste se u svezi s interpreterskom -O opcijom. Ove datoteke sadrºeme�ukôd s izba£enim brojevima linija i drugim informacijama potrebnim za traºenje pogre²aka (eng.debugging). Kao rezultat toga, kôd je ne²to manji i dopu²ta interpretoru ne²to brºe izvo�enje. U slu£aju-OO opcije svi dokumentacijski stringovi se tako�er izbacuju iz datoteka. Ovo brisanje dokumentacijskihstringova pojavljuje se samo kad se .pyo datoteke stvaraju, a ne kad se pune. Ako niti jedna od ovih

74 Moduli i paketi

datoteka ne postoji u niti jednom imeniku (folderu) u sys.path, onda interpreter provjerava da li imeodgovara imenu nekog ugra�enog modula. Ako ni ono ne postoji, onda se podiºe ImportError iznimka.

Compilacija datoteka u .pyc i .pyo datoteke doga�a se samo u sprezi s naredbom import. Programiizvedeni preko naredbene linije ili preko standardnog ulaza ne proizvode takve datoteke. Naredbaimport u traºenju datoteka razlikuje mala i velika slova u njihovom imenu. Kod operacijskih sustavakoji ne podrºavaju tu razliku, potrebno je o tomu voditi ra£una.

8.1.3 Ponovno punjenje modula

Ugra�ena funkcija reload() koristi se za ponovno punjenje i izvr²avanje kôda sadrºanog unutar modulakoji je prethodno u£itan s naredbom import. Ona prima objekt modula kao pojedina£ni argument. Naprimjer:

import primjer

... neki kôd ...

reload(primjer) # Ponovno puni modul 'primjer'

Sve operacije uklju£ene u modul ¢e se nakon izvo�enja naredbe reload() izvesti iz novo u£itanogkôda. Me�utim, reload() ne¢e retroaktivno obnoviti objekte koji su nastali iz starog modula. To zna£ida je mogu¢e istodobno postojanje referenci na objekte i u staroj i u novoj verziji modula. Nadalje,compilirane ekstenzije pisane u C ili C++ ne mogu se ponovono puniti naredbom reload(). Kaoop¢e pravilo, treba izbjegavati ponovno punjenje modula, osim za vrijeme razvitka programa i traºenjapogre²ki u njemu.

8.2 Paketi

Paketi dopu²taju da se vi²e modula skupi zajedno pod jednim zajedni£kim imenom. Ova tehnikapomaºe u razlu£ivanju sukoba u prostoru imena modula koji se koriste u razli£itim primjenama. Paketse de�nira stvaranjem imenika, foldera (engl. directory, folder) s istim imenom kao paket i stvaranjem__init__.py datoteke u tom imeniku. Mogu¢e je nakon toga dodavati druge izvorne datoteke (tekstovnedatoteke s Python kôdom), compilirana pro²irenja ili podpakete u istom imeniku. Na primjer, paket semoºe ovako organizirati:

Graphics/

__init__.py

Primitive/

__init__.py

linije.py

ispuna.py

tekstovi.py

...

Graph2d/

__init__.py

plot2d.py

...

Graph3d/

__init__.py

plot3d.py

...

Formati/

__init__.py

gif.py

png.py

8.2. Paketi 75

tiff.py

jpeg.py

Naredba import koristi se za punjenje modula iz paketa na nekoliko na£ina:

import Graphics.Primitive.ispuna

Ovo u£itava podmodul Graphics.Primitive.ispuna. Sadrºaj tog modula mora se eksplicitnoimenovati, kao na primjer: Graphics.Primitive.ispune.crtaj(img,x,y,color).

Drugi na£in:

from Graphics.Primitive import ispuna

u£itava podmodul ispuna i £ini ga raspoloºivim i bez paketnog pre�ksa, na primjer: ispuna.crtaj(img,x,y,color).Tre¢i na£in:

from Graphics.Primitive.ispuna import crtaj

Ova naredba u£itava podmodul ispuna i £ini crtaj funkciju direktno primjenljivom, primjerice:crtaj(img,x,y,color). Kad god se neki dio paketa u£ita, importira, kôd u datoteci __init__.py setad izvr²i. U najmanjem slu£aju ova datoteka moºe biti i prazna, ali tako�er moºe sadrºavati kôd kojimse izvode inicijalizacije koje su speci�£ne za paket. Sve na�ene datoteke u __init__.py za vrijemeu£itavanja, automatski se izvr²avaju. Tako ¢e naredba import Graphics.Primitive.ispuna izvr²iti__init__.py datoteke i u Graphics imeniku i u Primitive imeniku.

Jedan poseban problem s paketima je obradba ovakve naredbe:

from Graphics.Primitive import *

�eljeni cilj ove naredbe je u£itati sve module pridruºene u paketu s trenuta£nim prostorom imena.Me�utim, s obzirom da dogovori oko imena datoteka (pogotovo u smislu razlikovanja velikih i malihslova) variraju od sustava do sustava, Python ne moºe to£no odrediti koje module to£no treba uklju£iti.Kao rezultat, ova naredba samo u£itava sve reference koje su de�nirane u __init__.py datoteci uPrimitive imeniku. Ovo se pona²anje moºe promijeniti de�niranjem liste __all__ koja sadrºi svaimena modula pridruºena s paketom.

Takva lista treba biti de�nirana unutar paketa u __init__.py datoteci, kao na primjer:

# Graphics/Primitive/__init__.py

__all__ = ["linije", "tekstovi", "ispuna",...]

Ako korisnik pokrene naredbu from Graphics.Primitive import * onda se svi navedeni podmo-duli u£itaju, kako se i o£ekuje. U£itavanje samo imena paketa ne¢e automatski u£itati sve podmodulekoji se nalaze u paketu. Na primjer, sljede¢i kôd ne¢e raditi:

import Graphics

Graphics.Primitive.fill.floodfill(img,x,y,color) # Pogre²no!

Me�utim, budu¢i da importGraphics naredba izvr²ava __init__.py datoteku u Graphics imeniku,mogu¢e ju je promijeniti tako da se automatski u£itaju svi podmoduli:

# Graphics/__init__.py

import Primitive, Graph2d, Graph3d

# Graphics/Primitive/__init__.py

import linije, tekstovi, ispuna ...

76 Moduli i paketi

Na ovaj na£in importGraphics naredba u£itava sve podmodule i £ini ih raspoloºivima za pozive ko-riste¢i njihova potpuna imena. Moduli koji su sadrºani unutar istog imenika (foldera) paketa, mogu refe-rencirati jedan drugog bez navo�enja punog imena paketa. Na primjer, modul Graphics.Primitive.ispunamoºe u£itati Graphics.Primitive.linije modul jednostavno koriste¢i naredbu import linije. Me-�utim, ako je modul smje²ten u drugom imeniku, onda se mora koristiti puno ime paketa. Na primjer,ako plot2d iz modula Graphics.Graph2d traºi upotrebu linije iz modula Graphics.Primitive, morase koristiti puna staza imena: from Graphics.Primitive import linije. Ako je potrebno, modulmoºe ispitati svoju __name__ varijablu kako bi na²ao potpunu stazu svog imena. Na primjer, sljede¢ikôd u£itava modul iz sestrinskog podpaketa znaju¢i samo ime tog podpaketa (a ne i najvi²e ime s vrhapaketa):

# Graphics/Graph2d/plot2d.py

# Odre�uje ime paketa, gdje je smje²ten moj paket

import string

base_package = string.join(string.split(__name__,'.')[:-2],'.')

# Import the ../Primitive/ispuna.py module

exec "from %s.Primitive import ispuna" % (base_package,)

Kona£no, kad Python u£itava paket, on de�nira posebnu varjablu __path__ koja sadrºi listu imenikakoji se pretraºuju, kad se se traºe paketni podmoduli. (Varijabla __path__ je posebna ina£ica sys.pathvarijable.) __path__ je dohvatljiv za kôd sadrºan u datoteci __init__.py i inicijalno sadrºi jedan £lans imenom foldera (imenika) paketa. Ako je potrebno, paket moºe dodati dodatne imenike u __path__

listu da bi se promijenila staza koja se koristi u traºenju podmodula.

POGLAVLJE9Ulaz i izlaz

Pod pojmom ulaz/izlaza razmatraju se mogu¢i argumenti naredbene linije, varijable okoline, rad sdatotekama, naredba (ili funkcija) 'print', te o£uvanje programskih objekta.

9.1 �itanje naredbene linije i varijable okoli²a

Kad interpreter zapo£ne s radom, argumenti naredbene linije spremaju se u listu sys.argv. Prvi ele-ment liste je ime programa koji se pokre¢e. Idu¢i elementi su mogu¢i argumenti unes²eni na naredbenojliniji iza imena programa koji se izvodi. Sljede¢i program pokazuje kako pristupiti takvim argumentimanaredbene linije:

# printopt.py

# Print all of the command-line options

import sys

for i in range(len(sys.argv)):

print "sys.argv[%d] = %s" % (i, sys.argv[i])

Izvo�enjem programa dobije se sljede¢e:

% python printopt.py foo bar -p

sys.argv[0] = printopt.py

sys.argv[1] = foo

sys.argv[2] = bar

sys.argv[3] = -p

%

Varijable okoli²a dohva¢aju se u rje£niku os.environ. Na primjer:

import os

path = os.environ["PATH"]

user = os.environ["USER"]

editor = os.environ["EDITOR"]

... etc ...

Promjena varijabli okoli²a provodi se postavljanjem os.environ varijable. Druga je mogu¢nostpozivom funkcije os.putenv() function. Na primjer:

os.environ["FOO"] = "BAR"

os.putenv("FOO","BAR")

77

78 Ulaz i izlaz

9.2 Datoteke

Ugra�ena funkcija open(name [,mode ]) otvara i stvara datoteke, kao ²to sljedi:

f = open('foo') # Otvara 'foo' za citanje

f = open('foo','w') # Otvara za pisanje

Na£ini otvaranja datoteke (engl. �le) su 'r' za £itanje (eng. read), 'w' za pisanje (engl. write), ili 'a'za dodavanje sadrºaja u ve¢ postoje¢u datoteku (eng. append). Binarni podatci spremaju se u datotekus oznakom 'b', pa vrijedi 'rb' kao na£in £itanja binarnih podataka, a 'wb' kao na£in spremanja inarnihpodataka. To je opcionalno u UNIX-u, ali nuºno na Windows-ima, gdje se treba uklju£iti kako bi sepostigla prenosivost s jednog sustava na drugi. Uz to, datoteka se moºe otvoriti za aºuriranje (eng.update) koriste¢i znak (+) character, pa vrijedi 'r+' ili 'w+'. U slu£aju otvaranja datoteke za aºuriranje,mogu¢e je izvr²iti i ulaz i izlaz podataka, dok god svaka izlazna operacija sprema iz memorije (engl.flush) svoje podatke u datoteku, prije bilo koje ulazne operacije. Ako je datoteka otvorena sa 'w+'onda se na po£etku njena duljina pretvara u nulu (bri²e se sadrºaj). open() vra¢a objekt datoteke (eng.file object) koji podrºava methode prikazane u tablici 9.1:

Tablica 9.1: Metode s datotekama

Metode Opisf.read([n]) £ita najvi²e n okteta (engl. bytes)

f.readline([n])£ita jednu ulaznu liniju do najvi²e n znakova.Ako se n iizostavi, onda £ita cijelu liniju.

f.readlines() £ita sve linije i vra¢a listu.

f.xreadlines()Returns an opaque sequence object whereeach iteration reads a new line from the �le.

f.write(s) Upisuje u datoteku string s .f.writelines(l ) Upisuje u datoteku sve stringove iz liste l .f.close() Zatvara datoteku.

f.tell()Vra¢a trenuta£no kazalo (brojilo znakova)datoteke.

f.seek(offset [, where ]) Traºi novu poziciju u datoteci.f.isatty() Vra¢a 1 ako je f interactivni terminal.

f.flush()Sprema (eng. �ushes) izlazni mem. bufer udatoteku.

f.truncate([size]) Skra¢uje datoteku na najvi²e size okteta.f.fileno() Vra¢a cjelobrojni identi�kator datoteke.f.readinto(buffer,nbytes

)

U£itava nbytes podataka iz memorijskog bu�erobjekta.

Metoda read() vra¢a £itavu datoteku kao jedan string, osim ako je zadan jedan proizvoljan para-metar length kojim se odreºuje maksimalna duljina u£itanih okteta. Metoda readline() vr¢a sljede¢uliniju ulaza, uklju£uju¢i i znak zavr²etka linije (eng. newline terminator); metoda readlines() vra¢asve ulazne linije kao listu stringova. Metoda readline() dodatno prhva¢a makismalnu duljinu linije n.Ako je linija duºa od n okteta, frunkcija vra¢a samo n u£itanih okteta. Ostatak podataka na liniji se nebri²e, ve¢ se u£itava u idu¢im £itanjima. Obje metode: readline() i readlines() ovise o operacijskomsustavu te obra�uju na razli£ite na£ine zavr²etke linija (na primjer, '

n' u odnosu na 'rn'). Metoda xreadlines()vra¢a poseban objekt koji omogu¢uje u£itavanje linija datoteke ite-

racijskim postupkom, umjesto cjelokupnog u£itavanja linija odjednom u memoriju, kao ²to to radireadlines() metoda. Na primjer:

9.3. Standardni ulaz, izlaz i pogre²ka (engl. Input, Output, Error) 79

for line in f.xreadlines():

# Naciniti nesto s linijom

...

Metoda write() upisuje string u datoteku, a metoda writelines()upisuje listu stringova u da-toteku. U svim ovim slu£ajima, string moºe sadrºavati binarne podatke, uklju£uju¢i umetnute null

znakove. Metoda seek()koristi se za direktan pristup nekom mjestu u datoteci, de�niranom zadanimoffset parametrom, koji se nadovezuje na vrijednost parametra where. Ako je where jednak 0 (²toje pretpostavljena vrijednost), seek() pretpostavlja da je vrijednost offset relativna s obzirom napo£etak datoteke; ako je vrijednost parametra where jednaka 1, pozicija se ra£una relativno s obziromna trenuta£nu poziciju, a ako je jednaka 2, pomak se ra£una od kraja datoteke. Metoda fileno() vra¢acjelobrojno kazalo datoteke i ponekad se koristi u ulazno/izlaznim operacijama niske razine u stanovitimknjiºni£kim modulima. Na strojevima koji podrºavaju velike datoteke (ve¢e od 2 GB) metode seek()itell() koriste duge cijele brojeve (long integers). Objekti datoteke ima tako�er atribute prikazane usljede¢oj tablici 9.2:

Tablica 9.2: Atributi datoteka

Atributi Opis

f.closed

Boolova vrijednost koja pokazuje stanjedatoteke:0 ako je datoteka otvorena, a 1 ako jezatvorena.

f.mode Ulazno/izlazni mod (I/O) za datoteku.

f.nameIme datoteke, ako je otvorena s open(). Ina£e,atribut predstavlja string koji pokazuje izvornikod datoteke.

f.softspace

Boolova vrijednost koja pokazuje da li sepraznina treba ispisivati ispred drugevrijednosti kad se koristi print naredba.

9.3 Standardni ulaz, izlaz i pogre²ka (engl. Input, Output, Error)

Python interpreter raspolaºe s tri standardna objekta datoteka, poznata kao standard input, standardoutput i standard error, koji se nalaze u sys modulu i pozivaju sa sys.stdin, sys.stdout i sys.stderr. Stdinje objekt datoteke, koji odgovara tijeku (engl. stream) ulaznih znakova koji dolaze od interpretera.Stdout je objekt datoteke koja prima izlaz kojeg proizvodi naredba print. Stderr je datoteka kojaprima poruke o pogre²kama. Naj£e²¢e je stdin preslikan tj. odgovara korisni£koj tipkovnici, dok sustdout i stderr preslikavaju na ispis na zaslon ra£unala. Metode opisane u prethodnom odlomku, moguse korisititi i za izvo�enje sirovog ulaza/izlaza (eng. I/O) u komunikaciji s korisnikom. Na primjer,sljede¢a funkcija £ita ulaznu liniju sa standardnog ulaza:

def gets():

text = ""

while 1:

c = sys.stdin.read(1)

text = text + c

if c == '\n': break

return text

Alternativno, ugra�ena funkcija raw_input(prompt) moºe £itati liniju teksta sa standardnog ulazastdin:

s = raw_input("type something : ")

print "You typed '%s'" % (s,)

80 Ulaz i izlaz

Kona£no, nasilni prekid preko tipkovnice (naj£e²¢e generiran sa Ctrl+C) rezultira u KeyboardInterruptizuzetku koji se moºe dohvatiti koriste¢i potporu izuzetaka (eng. exception handler). Ako je potrebnovrijednosti od sys.stdout, sys.stdin i sys.stderr mogu se zamijeniti s ostalim objektima dato-teke. U tom slu£aju naredba print i funkcije raw_input koriste nove vrijednosti. Originalne vrijed-nosti od sys.stdout, sys.stdin i sys.stderr na po£etku rada interpretera su tako�er dohvatljiveu sys.__stdout__, sys.__stdin__ i sys.__stderr__. Dobro je primjetiti da se u nekim slu£ajimasys.stdin, sys.stdout i sys.stderr mogu promijeniti od strane integriranog razvojnog okruºenja (eng. inte-grated development environment - IDE ). Na primjer, kad se Python izvod pod Idle-om, onda se sys.stdinzamjenjuje s objektom koji se pona²a kao datoteka, iako je on stvarno objekt razvojnog okruºenja. Uovom slu£aju, stanovite metode niske razine kao ²to su read() i seek() ne mogu se izvoditi.

9.4 Naredba print

Naredba print daje izlaz u datoteku koja se pridruºena objektu sys.stdout. Ta naredba prihva¢a listuzarezima odvojenih objekata, kao na primjer:

print "Vrijednosti varijabli su: ", x, y, z

Za svaki se objekt poziva funkcija str() kako bi proizvela string na izlazu.. Ovi izlazni stringovi seonda povezuju i me�usobno odjeljuju prazninama, kako bi se proizveo kona£ni izlazni string. Izlaz sezaklju£uje znakom za novi red, osim u slu£aju kad se print naredba zavr²ava zarezom. U tom slu£aju,ispisuje se samo dodatna praznina na koncu stringa, ali ne i novi red. Na primjer:

print "Vrijednosti varijabli su: ", x, y, z, w

# ispisuje isti tekst, koriste¢i dvije print naredbe

print " Vrijednosti varijabli su: ", x, y, # Ne ispisuje novi redak

print z, w

Upotrebom string formatiraju¢eg operatora (%) dobiva se formatirani izlaz. Na primjer:

print "Vrijednosti su: %d %7.5f %s" % (x,y,z) # Formatirani UL/IZL (I/O)

Mogu¢e je promijeniti odredi²te print naredbe dodaju¢i specijalni �file modifikator, gdje je filedatoteka objekta u koju korisnik pi²e. Na primjer:

f = open("izlaz","w")

print >>f, "Ovdje Python!"

...

f.close()

Kombinacijom formatiranog ulaz/izlaza stringova s trostrukim navodnicima i rje£nika, dobiva sesnaºna pomo¢ u pisanju kompjutorski generiranih tekstova, kakva su, na primjer, cirkularna pisma.Obi£no se u takvim pismima trebaju op¢a imena, adrese i neki brojni iznosi zamijeniti stvarnima, kaona primjer ovdje :

Dragi gosp. Miki,

Molim Vas vratite mi moj bicikl ili mi platite 150 Eura.

S po²tovanjem,

Python Mla�i

Da bi se to na£inilo, prvo se formira string s trostrukim navodnicima koji sadrºi tekst, a onda rje£nik,koji sadrºi stvarne vrijednosti varijabli:

9.5. Otpornost 81

form = """\

Dragi %(ime)s,

Molim Vas vratite mi moj %(vlasnistvo)s ili mi platite $%(iznos)0.2f Eura.

S po²tovanjem,

Python Mla�i

"""

print form % { 'ime': 'gosp. Miki',

'vlasnistvo': 'bicikl',

'iznos': 150,

}

Za ovakve obrasce koji imaju puno linija i £lanova koji se trebaju zamijeniti, puno je jasnije napisatijednu print naredbu s popisom £lanova u rje£niku, nego svaki tekst pisati pojedina£no.

9.5 Otpornost

£esto je potrebno spremiti objekt u datoteku i poslije ga iz datoteke pro£itati. Jedan na£in je da se na£ininiz funkcija za spremanje objekta u datoteku i isto tako funkcije za £itanje. Tu mogu nastati razli£itipristupi, ovisno o sklonostima i razmi²ljanju programera. Jedan ugra�eni pristup ovom problemu jeserijalizacija objekta koja se postiºe upotrebom pickle i shelve modula. Modul pickle serijaliziraobjekt u tok okteta (eng. stream of bytes) koje se mogu zapisati u datoteku. Na primjer, sljede¢i kôdzapisuje objekt u datoteku:

import pickle

object = someObject()

f = open(filename,'w')

pickle.dump(object, f) # Sprema objekt

Ponovno obnavljanje objekta postiºe se sljede£im kôdom:

import pickle

f = open(filename,'r')

object = pickle.load(f) # Obnavlja objekt

Modul shelve je sli£an, ali objekte sprema u bazu podataka sli£nu rje£niku:

import shelve

object = someObject()

dbase = shelve.open(filename) # Otvara bazu

dbase['key'] = object # Sprema objekt u bazu

...

object = dbase['key'] # Vra¢a objekt iz baze

dbase.close() # Zatvara bazu

U oba slu£aja, samo se serijalizirani objekti mogu spremiti u datoteku. Ve¢ina Python objekatase moºe serijalizirati, ali objekti posebne vrste, kao ²to su na primjer datoteke, ne mogu se spremati iobnavljati na ovaj na£in.

Literatura

[1] Wesley J. Chun, Core Python Programming, Prentice-Hall, Inc., 2001.

[2] Alex Martelli, Python in a Nutshell, O'Reilly, 2003.

[3] David M Beazley , Python Essential Reference, New Riders Publishing , 2001.

[4] Rashi Gupta, Making Use of Python, Wiley Publishing, Inc., 2002.

[5] Allen B. Downey; Je�rey Elkner; Chris Meyers, How to Think Like a Computer Scientist,Green Tea Press, 2005.

[6] David Ascher; Alex Martelli; Ravenscroft, Python Cookbook, O'Reilly, 2005.

[7] Magnus Lie Hetland, Beginning Python: From Novice to Professional, Apress, 2005.

[8] Dave Brueck; Stephen Tanner, Python 2.1 Bible, Hungry Minds, 2001.

[9] Chris Vehily, Python: Visual QuickStart Guide, Peachpit Press, 2001.

[10] Brad Dayley, Python Phrasebook: Essential Code and Commands, Sams, 2006.

83

Documents

Essert Python