Palestra python

APRESENTANDO

João S. O. Bueno Calligaris
PÍON Informática

Visão Geral e Aspectos Históricos

Criada em 1990
Criador: Guido van Rossum – atual BDFL
do Stichting Mathematisch Centrum (CWI ) na Holanda,
Alternativa à linguagem "ABC" que é uma alternativa ao
"BASIC".

Visão Geral e Aspectos Históricos

O nome vem do programa de humor "Monty Python
Flying Circus", programa de TV do grupo de humoristas
inglês.
Tornou-se comum o uso de cobras como mascotes,
embora na origem a linguagem nada tivesse a ver com
"python" como cobra.

Alguns Aspectos Técnicos

 Multiplataforma
 Interpretada
 Geração Transparente de BYTECODE
 Extensível
 De Propósito Geral

Filosofia

 SEMPRE FOI SOFTWARE LIVRE

Filosofia

 Liberdade para usar
 Liberdade para redistribuir
 Liberdade para modificar
 Liberdade para distribuir as modificações

Exemplo de Programa
#!/usr/bin/python
# -*- coding: iso-8859-1 -*-
from math import sqrt

def eh_primo (numero):
"""eh_primo (numero) -> boolean
Verifica se um número é primo ou não.
"""
for i in xrange (2, int (sqrt(numero) + 1)):
if not numero % i:
return False
return True

a = int (raw_input ("Digite um número:"))

if eh_primo (a):
print "%d é primo." %a
else:
print "%d não é primo" %a

Introdução à Sintaxe
- Tabulação para definir blocos
- Tipos de dados
- inteiros, inteiros longos, ponto flutuante e complexos
- 4, 232 , 239, 040, 0x20
- 10 **100
- 3.141592
- 0 + 1j
- Booleanos:
- False, True
-Strings,
- 'João'
- "Tiago"
- """Este estudo tem por objetivo comprovar as relações de vôo, em total de milhas
percorridas, entre as andorinhas Africana e Européia. A partir, pode-se inferir por meios
estatísticos a viabilidade ou não do transporte de cocos inteiros por tais aves. """

- listas e tuplas
- [0, 1, 2]
- ["Maçã", "Melão", "Banana", "Laranja","Morango"]
- [23, "Maçã", 5 + 42j, elefante]
- (0, 23, 72)

- Acesso a fatias de strings, listas e tuplas:
- a = "Camelot é um lugar idiota"
- a [0:7] -> "Camelot"
- a [7:] -> "é um lugar idiota"
- a [-3:] -> "ota"
- b = ["Rei", "Graal", "Cavaleiro Negro", "Cena 24"]
- b[0] -> "Rei"
- b[1:2] -> ["Graal", "Cavaleiro Negro"]
- b[1][1] -> 'G'

- dicionários.

- frutas = {"Laranja": 34, "Abacaxi": "Está em falta",
"Kiwi": 56}

- frutas ["Morango"] = 357

- Os módulos de acesso a bancos de dados permitem
que os campos sejam lidos como um dicionário

- Operadores numéricos:
- +, -, /, *, **, %, >>, <<, |, &
- 5 + 4 * 5**2 -> 105
- Operadores com strings:
- "+", "*"
- "maçã" + "limão" -> "maçãlimão"
- "pessego" * 3 -> 'pessegopessegopessego'
- Também funcionam em listas

- % funciona como o "printf" do C, em qualquer string:
- "Meu nome é %s, e tenho %d anos." % ("Marcelo", 23)
- "Sr. %(nome)s, residente à %(endereco)s %(numero)d" %
{"nome": "Luiz de Oliveira", "numero" : 42, "endereco": "Rua
dos bobos"}

Métodos:
- Tudo em python é um objeto. Objetos possuem
métodos, alguns dos quais podem ser chamados
diretamente.

EXEMPLOS:
- string.upper:
- "Morango".upper() -> 'MORANGO'

- list.sort
- a = [4 ,3 ,2 ,1]
- a .sort(); a -> [1, 2, 3, 4]

Métodos:
-- Todos os métodos, e propriedades de uma classe
podem ser visualizados com a função embutida “dir”
>>> dir (str)
['__add__', '__class__', '__contains__', '__delattr__', '__doc__', '__eq__',
'__ge__', '__getattribute__', '__getitem__', '__getnewargs__', '__getslice__',
'__gt__', '__hash__', '__init__', '__le__', '__len__', '__lt__', '__mod__', '__mul__',
'__ne__', '__new__', '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__', '__rmod__',
'__rmul__', '__setattr__', '__str__', 'capitalize', 'center', 'count', 'decode',
'encode', 'endswith', 'expandtabs', 'find', 'index', 'isalnum', 'isalpha',
'isdigit', 'islower', 'isspace', 'istitle', 'isupper', 'join', 'ljust', 'lower', 'lstrip',
'replace', 'rfind', 'rindex', 'rjust', 'rstrip', 'split', 'splitlines', 'startswith',
'strip', 'swapcase', 'title', 'translate', 'upper', 'zfill']

Atribuição
a = 5
b = “Banana”
a += 6
b *= 2
print a, b
11 “bananabanana”

a, b, c = 1, 2, 3
a->1; b-> 2; c-> 3

Os tipos são definidos dinamicamente, e não há
necessidade de se declarar previamente uma variável.

Controle de Fluxo
- If, elif, else – exemplo:

a = raw_input ("Nome : ")
if a == "Marcelo":
print "Você não é bem vindo aqui"
elif a == "João":
print "Sinta-se a vontade"
else:
print "Aguarde a autenticação".

Controle de Fluxo

- for – exemplos:
nome = "João"
for letra in nome:
print letra

j = 0
for i in range (0, 150):
j += i

Controle de Fluxo

- while – exemplo:
a = False
while not a:
#executa tarefas
nome = le_nome_do_banco_de_dados()
if nome == 'fim':
a = True

Controle de Fluxo

- try - except – exemplo:
a = raw_input (“digite um número”)
try:
b = 10.0 / a
except:
print “Você não digitou um número válido para
divisor”
else:
print “O resultado é %d” % b

Funções:

- Exemplos:
def quadrado (a):
return a * a

def junta_palavras (*palavras):
resultado = “”
for palavra in palavras:
resultado += palavra
return resultado

Funções:

- Exemplo:
from math import log
def retangulo (x=0, y=0, w=0, h=0, color=(0,0,0)):
“””Retorna string para desenhar um retângulo em
postscript
“””
result = “%d %d moveton” % (x,y)
result += “%d 0 rlineton0 %d rlineton” % (w,h)
result += “%d 0 rlineton0 %d rlineton” % (-w,-h)
result += “stroken”
return result

Orientação a Objeto
 Um objeto é um conjunto de dados com funções
associadas
 Esses dados e funções estão estruturados de acordo
com a informação contida na “classe” a que esse objeto
pertence
 As funções são chamadas de “métodos” do objeto, e os
dados de “propriedades”
 Em Python, tudo é um objeto

Exemplo:
import math
class Ponto(object):
def __init__(self, x=0, y=0):
self.x = x
self.y = y
def distancia (self, ponto_2):
return math.sqrt ((ponto_2.x – self.x) ** 2
+ (ponto_2.y – self.y) ** 2)

p0 = Ponto()
p1 = Ponto (3,4)
print p1.distancia (p0)

Herança - Exemplo
import math
class Pessoa(object):
def __init__(self, nome=””, email=””):
self.nome = nome
self.email = email
class Vendedor (Pessoa):
def __init__ (self, nome=””, email=””, numero=0,
comissao=0.0):
self.numero = numero
self.comissao = comissao
Pessoa.__init__ (self, nome, email)

Herança - Exemplo
import math
class cliente (Pessoa):
def __init__ (self, nome=””, email=””, tel=””,
empresa=””):
self.tel=tel
self.empresa = empresa
Pessoa.__init__ (self, nome, email)

Herança - Exemplo

class My_int (int):
def __add__ (self, fator):
return self - fator
b = My_int (10)
print b
10
print b - 3
7
print b + 3
7

Herança Múltipla - Exemplo

class Cliente (Empresa, Pessoa):
pass

Se houverem métodos com o mesmo nome nas classes Empresa e
Pessoa, os da classe Empresa serão usados por que ela está
antes na lista de “ancestrais”.

Módulos

Pode-se definir várias classes correlatas num arquivo .py
qualquer, e usa-las após importar esse arquivo, que então
se torna um “módulo”.

import entidades

p = entidades.Cliente ()
p2 = entidades.Empresa ()

Desta forma, nomes definidos dentro do
módulo “entidades” não se confundem
com variáveis locais.

Módulos

Opcionalmente, em programas mais simples, ou quando
vai se usar somente um sub-módulo, os conteúdos de um
módulo podem ser jogados no escopo local:

from math import *
from sys import argv

import pygame.display as disp

Módulos Padrão

A instalação do Python é acompanhada de dezenas de
módulos com todo tipo de funcionalidade.

De funções matemáticas, protocolos de internet, e até
banco de dados simples, além de muitos facilitadores.

Módulos Padrão

O módulo “os” contém funções para manipular o
sistema de arquivos, e algumas constantes para
assegurar a operação entre plataformas diferentes
Exemplos:

os.unlink
os.chdir
os.path.sep

Módulos Padrão

O módulo “sys” contém recursos do ambiente em
que o programa é executado

Exemplos:

sys.path
sys.argv
sys.stdin

Módulos Padrão

O módulo “math” como já visto, contém funções
matemáticas que vão além das 4 operações básicas, tais
com funções trigonométricas, logarítmicas, etc...

Para matemática mais elaborada, como cálculo
numérico com matrizes, ou cálculo simbólico, deve se
usar módulos de terceiros, também disponíveis,
como SCIPY ou NUMERIC

Módulos Padrão – todos
__builtin__ __future__ __main__ _winreg (Windows) aepack (Mac) aetools (Mac) aetypes
(Mac) aifc AL (IRIX) al (IRIX) anydbm applesingle (Mac) array asynchat asyncore
atexit audioop autoGIL (Mac) base64 BaseHTTPServer Bastion binascii binhex bisect
bsddb (Unix, Windows) buildtools (Mac) bz2 calendar Carbon.AE (Mac) Carbon.AH (Mac)
Carbon.App (Mac) Carbon.CaronEvt (Mac) Carbon.CF (Mac) Carbon.CG (Mac) Carbon.Cm
(Mac) Carbon.Ctl (Mac) Carbon.Dlg (Mac) Carbon.Evt (Mac) Carbon.Fm (Mac)
Carbon.Folder (Mac) Carbon.Help (Mac) Carbon.List (Mac) Carbon.Menu (Mac)
Carbon.Mlte (Mac) Carbon.Qd (Mac) Carbon.Qdoffs (Mac) Carbon.Qt (Mac) Carbon.Res
(Mac) Carbon.Scrap (Mac) Carbon.Snd (Mac) Carbon.TE (Mac) Carbon.Win (Mac) cd (IRIX)
cfmfile (Mac) cgi CGIHTTPServer cgitb chunk cmath cmd code codecs codeop collections
ColorPicker (Mac) colorsys commands (Unix) compileall compiler compiler.ast
compiler.visitor ConfigParser Cookie cookielib copy copy_reg cPickle crypt (Unix)
cStringIO csv curses curses.ascii curses.panel curses.textpad curses.wrapper datetime
dbhash (Unix, Windows) dbm (Unix) decimal DEVICE (IRIX) difflib dircache dis distutils
distutils.archive_util distutils.bcppcompiler distutils.ccompiler distutils.cmd
distutils.command distutils.command.bdist distutils.command.bdist_dumb
distutils.command.bdist_packager distutils.command.bdist_rpm
distutils.command.bdist_wininst distutils.command.build distutils.command.build_clib
distutils.command.build_ext distutils.command.build_py distutils.command.build_scripts
distutils.command.clean distutils.command.config distutils.command.install
distutils.command.install_data distutils.command.install_headers
distutils.command.install_lib distutils.command.install_scripts distutils.command.register
distutils.command.sdist distutils.core distutils.cygwinccompiler distutils.debug
distutils.dep_util distutils.dir_util distutils.dist distutils.emxccompiler distutils.errors
distutils.extension distutils.fancy_getopt distutils.file_util distutils.filelist distutils.log
distutils.msvccompiler distutils.mwerkscompiler distutils.spawn distutils.sysconfig
distutils.text_file distutils.unixccompiler distutils.util distutils.version dl (Unix) doctest

Documentação
O modo interativo dispõe da função HELP que exibe as strings de
documentação (Docstring) de um módulo, classe ou função.
Exemplo:
help (os.listdir)
Help on built-in function listdir:
listdir(...)
listdir(path) -> list_of_strings

Return a list containing the names of the entries in the directory.

path: path of directory to list

The list is in arbitrary order. It does not include the special
entries '.' and '..' even if they are present in the directory.

Documentação
Com o python é fornecido um programa separado – o Pydoc – que pode
listar todos os módulos instalados no sistema, e o conteúdo e strings
de ajuda de cada módulo.

Um dos modos de operação do pydoc é a criação de um servidor http
numa porta específicada. Então a documentação pode ser vista
através da URL http://localhost:porta

pydoc -p 2080
firefox http://localhost:2080

Outros Módulos
Módulos que trabalham com bibliotecas desenvolvidas por terceiros,
por mais universal que seja sua presença, não fazem parte da
instalação padrão do Python.

Em sua maioria, estão listados em http://www.python.org/pypi, e
incluem módulos para acesso a bases de dados livres e proprietárias,
computação científica, multimídia e outros.

Há mais de 400 módulos listados aí.

Interface Gráfica
O módulo que fornece uma interface gráfica que acompanha o python
é o Tkinter.

Ele é fácil de usar, mas a sintaxe de suas funções é por vezes pouco
“pythonica”, por herdar muita coisa do TCL. Por ser mais antigo, a
aparência de janelas criadas com o Tkinter pode parecer pobre.

É software livre, leve, funciona bem em ambiente Windows e X11

Interface Gráfica
Exemplo de Tkinter:

from Tkinter import *

root = Tk()

w = Label(root, text="Hello, world!")
w.pack()

root.mainloop()

Interface Gráfica
PyGTK é o módulo que dá acesso à GTK “the GIMP Tool Kit”.
Ë muito mais completa que o Tkinter, funciona bem em
windows e X11, mas não acompanha o Python, devendo ser
instalada separadamente.

Sua programação é um pouco mais complexa.

Como é o toolkit padrão do ambiente Gnome, aplicativos
desenvolvidos em PyGTK se integram totalmente com esse ambiente.

Interface Gráfica
Exemplo de PyGTK

from gtk import *

window = GtkWindow(WINDOW_TOPLEVEL)
window.set_border_width(10)

button = GtkButton("Hello, World!")
window.add(button)
button.show()

window.show()

mainloop()

Interface Gráfica
PyQT é o módulo, de terceiros, que faz a ligação com a
biblioteca 'QT'- padrão do KDE. É muito completa, e mais
fácil de programar que as anteriores. Conta no entanto,
com a desvantagem de não ser software livre para Windows,
até a versão atual. (Os desenvolvedores já anunciaram que
a próxima versão – QT 4 – será disponibilizada sob a GPL
para Windows também).

Atualmente, a PyQT é mantida pelo projeto KDE.

Interface Gráfica
Exemplo de PyQT

import sys
from qt import *

a = QApplication(sys.argv)
hello = QPushButton("Hello world!",None)
hello.resize(100,30)
a.setMainWidget(hello)
hello.show()

a.exec_loop()

Multimídia
O módulo “pygame” provê a funcionalidade do
SDL para o python.
Uma biblioteca multiplataforma, para acesso
direto ao vídeo e ao som, torna simples o
desenvolvimento de aplicativos gráficos, de
áudio e mesmo para reproduzir vídeo.

Multimídia
Exemplo de Pygame

from pygame import *
from time import sleep
display.init()
surf = display.set_mode ((800,600))
display.toggle_fullscreen()

pygame.draw.rect (surf, 0x0000ff, (100,100, 300, 200))
display.flip()
sleep (5)
display.toggle_fullscreen()
display.quit()

Aspectos Técnicos
Python compila dinamicamente os programas para
bytecode. Se um programa é importado como
módulo, o seu bytecode pré compilado é salvo de
forma transparente na forma de um arquivo “.pyc”

Em geral, recomenda-se que se trabalhe com
versões de código aberto dos programas – mesmo
que sejam distribuidos só o bytecode de um
software, não é difícil “descompilar” o programa
Python.

Aspectos Técnicos
Integrando com outras linguagens: C
Alguns dos módulos de python são apenas uma fina
“camada” de código para que o python possa enxergar
uma biblioteca escrita em “C”.

Dessa forma, optem-se quase a mesma performance que
uma aplicação em C teria, mesmo para tarefas que usem
muitos recursos, como edição de vídeo, escrevendo-se
uma fração do código que seria necessário para a mesma
funcionalidade em C.

Aspectos Técnicos
Integrando com outras linguagens: C
Alternativamente, o software “pyrex” permite que se
escreva código que se assemelha a uma extensão do
Python, onde se pode explicitar que variáveis/funções
serão nativas do python, e quais serão nativas em C.

Dessa forma, escrevendo-se praticamente só em python,
pode se ganhar performance em áreas de processamento
mais intenso, fazendo-se uso de estruturas nativas do C.

Aspectos Técnicos
Integrando com outras linguagens: JAVA
O próprio site oficial do Python provê um interpretador
alternativo – o Jython, que compila os scripts Python para
bytecode JAVA. Um aplicativo que use o Jython pode
importar qualquer classe do Java, e usar sua extensa API,
sem penalidades, com a vantagem do menor tempo de
desenvolvimento inerente ao Python.

Embutindo Python
Python foi desenhado de forma que seja fácil adicionar a
programas em C a capacidade de executarem “plug-ins”
escritos em python.

Dada a facilidade para escrever e manter código, isso
propicia muita flexibilidade para esses programas.

As informações necessárias para se embutir um
interpretador python em outro programa constam do
próprio site do python.

Alguns programas que possuem extensão em python:
GIMP, Blender e Gnumeric

Embutindo Python
Exemplo de Script para o GIMP:
from gimpfu import *

def center_layer (img, drw):

x = (img.width - drw.width) / 2
y = (img.height - drw.height) / 2

pdb.gimp_layer_set_offsets (drw, x, y)

pdb.gimp_displays_flush ()

register(
"center_layer",
"Centers Current Layer on Canvas",
"enters Current Layer on Canvas",
"Joao S. O. Bueno",
"(k) All rites reversed - JS",
"2004",
"<Image>/Python-Fu/center-layer",
"*", [], [], center_layer)
.

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