Ввод и вывод данных
Переменной в программировании называется именованный контейнер для некоторого значения. Представьте себе ящик с наклееным на него стикером. Вы кладете что-нибудь в ящик и пишете на стикере короткое имя без пробелов и знаков препинания, начинающееся с буквы английского алфавита, примерно так же работает переменная в программировании.
a и А — это разные переменные, регистр ввода имеет значение
Типы данных
Информация получаемая нами с помощью различных органов чувств делится на зрительную, слуховую, обонятельную, осязательную и другие. В программировании так же есть свое разделение, разделение на типы данных. Примитивных типов данных в Python 4:
int — целочисленный тип (1, 192, 781287)
float — вещественный (дробный) (1.12312, 1231.12378718)
str — строковый тип (обязательно пишется в кавычках) (‘Hello world’)
bool — булевый тип (имеет всего два значения: True и False)
Приведение типов
Приведением типов данных называется преобразование одного типа в другой, например, строку в число, число в строку, число в булеву переменную, строку в дробь и так далее.
a = 10
b = str (a) # b — это строка
с = int (b) # c — это снова число
d = 10.78
e = int (d) # e равно 10
Функция print
Функция print выводит переданные в неё аргументы в стандартный поток вывода. Что же такое стандартный поток вывода? Standart output или stdout называется потоком вывода, местом, куда мы выводим наш текстовый контент. По умолчанию стандартный поток вывода равен sys.stdout и поэтому вывод осуществляется в консоль.
Функция print все переданные в неё аргументы в стандартный поток вывода. Например:
print ( 1 )
print ( ‘Hello world!’ )
print ( False )
print ( 1.5 , 2.0 , 10 , True , ‘username’ )
print ( ‘Hello’ + ‘ ‘ + ‘world’ + ‘!’ )
# 1
# Hello world!
# False
# 1.5 2.0 10 True username
# Hello world!
На этом тривиальном примере мы видим две вещи. Во-первых, каждый print переносит поток вывода на новую строчку. Во-вторых, аргументы, переданные в функцию print выводятся через пробел.
# Во-первых:
print ( 1 )
print ( 2 )
# 1
# 2
# Во-вторых:
print ( ‘Hello’ , ‘world’ )
# Hello world
В обоих случаях мы можем изменить стандартное поведение. Рассмотрим первый параметр функции print — end, в него передается строка, которая напечатается после всех аргументов функции print.
print ( 1 , end = ‘ ‘ )
print ( 2 , end = ‘ ‘ )
print ( 3 , end = ‘ ‘ )
# 1 2 3
print ( 1 , end = » — » )
print ( 2 , end = ‘-‘ )
print ( 3 , end = » — » )
# 1-2-3-
print ( 1 , end = ‘-я выведусь после первого print-‘ )
print ( 2 , end = ‘-a я после второго-‘ )
print ( 3 , end = ‘-я выведусь после третьего-‘ )
# 1-я выведусь после первого print-2-a я после второго-3-я выведусь после третьего-
Рассмотрим второй параметр функции print — sep, sep от английского separator (разделитель). По умолчанию параметр sep равен ‘ ‘. Время для экспериментов ╰(▔∀▔)╯.
print ( 1 , 2 , 3 , 4 )
print ( 1 , 2 , 3 , 4 , sep = ‘+++’ )
print ( 1 , 2 , 3 , 4 , sep = ‘разделитель’ )
print ( 1 , 2 , 3 , 4 , sep = ‘(◕‿◕)’ )
print ( 1 , 2 , 3 , 4 , sep = ‘(ﾉ◕ヮ◕)ﾉ*:･ﾟ✧’ )
# 1 2 3 4
# 1+++2+++3+++4
# 1разделитель2разделитель3разделитель4
# 1(◕‿◕)2(◕‿◕)3(◕‿◕)4
# 1(ﾉ◕ヮ◕)ﾉ*:･ﾟ✧2(ﾉ◕ヮ◕)ﾉ*:･ﾟ✧3(ﾉ◕ヮ◕)ﾉ*:･ﾟ✧4
Функция input
Функция input является функцией стандартного ввода (stdin). Ее главная задача — это передача введенных пользователем данных в функцию.
name = input ()
print ( ‘Hello, ‘ + name)
Функция input может принимать всего лишь один аргумент — строку, которая выведется перед кареткой ввода
name = input ( ‘Enter your name: ‘ )
print ( ‘Hello, ‘ + name)
Функция input возвращает строковый тип данных
Строки можно складывать друг с другом — это называется конкатенацией или объединением
number = input ()
print (type(number))
#
Поэтому если мы напишем такой код, то он будет работать некорректно:
number1 = input ()
number2 = input ()
print (number1 + number2)
# Ввод:
# 1
# 2
# Вывод:
# 12
Поэтому необходимо преобразовать строковый тип в целочисленный (str в int)
number1 = int ( input ())
number2 = int ( input ())
print (number1 + number2)
# Ввод:
# 1
# 2
# Вывод:
# 3
Всегда проверяйте тип полученных данных, это поможет вам избежать большого количества ошибок. К слову, если вы что-то напутали с типами переменных, то Python выдаст ошибку TypeError (ошибка типа)
Решение задач
1. Поэкспериментируйте с переводом в различные типы данных
2. Пользователь вводит свое имя и фамилию. Выведите:
Hello, имя фамилия
# На месте слов с % должны быть введенные данные
3. Посчитайте сумму трех введенных целых чисел
4. Посчитайте сумму трех введенных дробных чисел. Подумайте в какой тип данных нужно преобразовать значение, возвращенное функцией input
5. Дано число, выведите предыдущее и следущее за ним числа в таком формате:
# Число равно 10
Число предшествующее числу 10 равно 9
Число следующее за числом 10 равно 11
6. Вводятся имя и возраст. Выведите, где введенное имя = Максим, а возраст = 20
Привет, Максим! Ваш возраст равен 20 !
Python — stdin, stdout и stderr
Прежде чем читать эту статью, давайте разберемся, что такое термины stdin , stdout и stderr .
Стандартный ввод — это дескриптор файла, который пользовательская программа читает, чтобы получить информацию от пользователя. Мы передаем ввод на стандартный ввод (stdin).
Стандартный вывод — программа пользователя записывает обычную информацию в этот дескриптор файла. Вывод возвращается через стандартный вывод (stdout).
Стандартная ошибка — программа пользователя записывает информацию об ошибке в этот дескриптор файла. Ошибки возвращаются через стандартную ошибку (stderr).
Python предоставляет нам файловые объекты, представляющие stdin, stdout и stderr. Давайте посмотрим, как мы могли бы работать с этими объектами, чтобы использовать ввод и вывод программы.
1. sys.stdin
Модуль Python sys предоставляет нам все три файловых объекта для stdin, stdout и stderr. В качестве объекта входного файла мы используем sys.stdin . Это похоже на файл, где вы можете открывать и закрывать его, как и любые другие файлы в Python.
Давайте разберемся на простом примере:
import sys stdin_fileno = sys.stdin # Keeps reading from stdin and quits only if the word 'exit' is there # This loop, by default does not terminate, since stdin is open for line in stdin_fileno: # Remove trailing newline characters using strip() if 'exit' == line.strip(): print('Found exit. Terminating the program') exit(0) else: print('Message from sys.stdin: ---> <> <---'.format(line))
Hi Message from sys.stdin: ---> Hi Hello from AskPythonВыше фрагмент кода продолжает чтение входных данных из stdin и выводит сообщение на консоли ( stdout ) до тех пор , слово exit не встречаются.
Примечание. Обычно мы не закрываем объект файла stdin по умолчанию, хотя это разрешено. Итак, stdin_fileno.close() — допустимый код Python.
Теперь, когда мы немного знаем о stdin , перейдем к stdout .
2. sys.stdout
В качестве объекта выходного файла мы используем sys.stdout . Он похож на sys.stdin , но напрямую отображает все, что написано в нем, в консоли.
В приведенном ниже фрагменте показано, что мы получаем вывод в консоль, если пишем в sys.stdout .
import sys stdout_fileno = sys.stdout sample_input = ['Hi', 'Hello from AskPython', 'exit'] for ip in sample_input: # Prints to stdout stdout_fileno.write(ip + '\n')Hi Hello from AskPython exit3. sys.stderr
Это похоже на sys.stdout потому что он также sys.stdout непосредственно выводит в консоль. Но разница в том, что он печатает только сообщения об исключениях и ошибках. (Вот почему он называется стандартной ошибкой).
Проиллюстрируем это на примере.
import sys stdout_fileno = sys.stdout stderr_fileno = sys.stderr sample_input = ['Hi', 'Hello from AskPython', 'exit'] for ip in sample_input: # Prints to stdout stdout_fileno.write(ip + '\n') # Tries to add an Integer with string. Raises an exception try: ip = ip + 100 # Catch all exceptions except: stderr_fileno.write('Exception Occurred!\n')Hi Exception Occurred! Hello from AskPython Exception Occurred! exit Exception Occurred!Как вы можете заметить, для всех входных строк мы пытаемся добавить к Integer, что вызовет исключение. Мы перехватываем все такие исключения и печатаем еще одно сообщение отладки с помощью sys.stderr .
Перенаправление в файл
Мы можем перенаправить дескрипторы файлов stdin , stdout и stderr в любой другой файл (дескриптор файла). Это может быть полезно, если вы хотите регистрировать события в файле без использования какого-либо другого модуля, такого как Logging.
Приведенный ниже фрагмент перенаправляет вывод ( stdout ) в файл с именем Output.txt .
Итак, мы не увидим ничего, напечатанного в консоли, потому что теперь это печатается в самом файле! В этом суть перенаправления вывода. Вы «перенаправляете» вывод в другое место. (На этот раз в Output.txt , а не в консоль)
import sys # Save the current stdout so that we can revert sys.stdou after we complete # our redirection stdout_fileno = sys.stdout sample_input = ['Hi', 'Hello from AskPython', 'exit'] # Redirect sys.stdout to the file sys.stdout = open('Output.txt', 'w') for ip in sample_input: # Prints to the redirected stdout (Output.txt) sys.stdout.write(ip + '\n') # Prints to the actual saved stdout handler stdout_fileno.write(ip + '\n') # Close the file sys.stdout.close() # Restore sys.stdout to our old saved file handler sys.stdout = stdout_filenoroot@ubuntu:~# python3 output_redirection.py Hi Hello from AskPython exit root@ubuntu:~# cat Output.txt Hi Hello from AskPython exitКак видите, мы распечатали вывод как в консоль, так и в Output.txt .
Сначала мы сохраняем исходный sys.stdout обработчик файла sys.stdout в другую переменную. Нам это нужно не только для восстановления sys.stdout в старом обработчике (указывающем на консоль), но мы также можем печатать на консоль, используя эту переменную!
Обратите внимание, что после записи в файл мы закрываем его, аналогично тому, как мы закрываем файл, потому что этот файл все еще был открыт.
Наконец, мы восстанавливаем обработчик sys.stdout в консоли, используя переменную stdout_fileno .
Аналогичный процесс можно выполнить для перенаправления ввода и ошибок, заменив sys.stdout на sys.stdin или sys.stderr и работая с sys.stderr и исключениями вместо вывода.