Python

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Introduction à Python
sebastien.martini_at_gmail.com 14/03/2007
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Historique

• Langage relativement récent, développé au début
  des années 1990 par Guido Von Rossum (GvR)
• Statut BDFL (Benevolent Dictator For Life)

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Principales caractéristiques

• Langage interprété
• Exécution
• python mon_source.py
• Mode interpréteur
• Génére du bytecode (langage intermédiaire) ex
  .pyc
• gtgtgt def fun(a, b)
• ... return a b 42
• gtgtgt dis.dis(fun)
• 2 0 LOAD_FAST 0 (a)
• 3 LOAD_FAST 1 (b)
• 6 BINARY_ADD
• 7 LOAD_CONST 1 (42)
• 10 BINARY_ADD
• 11 RETURN_VALUE

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Principales caractéristiques

• Orienté objet (pas pur ou du moins pas en
  apparence)
• Les espaces sont significatifs
• Plus besoin de
• Exemple
• If a gt 42
• pass
• else
• print bar
• Utiliser un mode python
• Dynamique
• Pas de déclaration de variables
• Exemple
• gtgtgt a 42 print a a 'foo' print a
• 42
• foo

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Principales caractéristiques

• Typage dynamique (à lexécution), pas de type
  checking
• Support des exceptions
• Exemple
• gtgtgt def fun()
• c chaine
• ... return c 42
• ...
• gtgtgt fun()
• Traceback (most recent call last)
• File "ltstdingt", line 1, in ltmodulegt
• File "ltstdingt", line 2, in fun
• TypeError cannot concatenate 'str' and 'int'
  objects

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Principales caractéristiques

• Introspection
• Examiner ses propres structures à lexécution
  (attributs, méthodes, parents, type, )
• Builtins type(), dir(), locals(), globals(),
  getattr(),
• Se modifier soi-même
• Modifier ses propres structures
• cf. exemple plus loin (diapo. sur les Classes)

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Fonctions

• Exemple
• def f(a,b3)
• if a
• return a b
• f(2) retourne 5
• f(2, 42) retourne 44
• f(0) retourne None
• f(0,42) retourne None
• Définition dune fonction par def
• Accepte des arguments par défauts
• Ne peut-être surchargée quavec ce mécanisme

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Fonctions

• Pas de déclaration de type des arguments ni de la
  valeur de retour
• Duck typing (if it walks like a duck, quacks like
  a duck,, it must be a duck)
• Retourne lobjet None par défaut (ou en cas de
  return sans argument)
• Une fonction peut être imbriquée dans une autre

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Classes

• Surprenant au premier abord
• Nencourage pas lutilisation daccesseurs
  (regarder du côté des descriptors)
• Pas de qualifieurs (private, protected) tout est
  public (en simplifiant), sorte de private avec
  __mymeth()
• Pas de destructeur (en simplifiant)
• Les méthodes spéciales sont encadrées par
  deux underscores
• Exemple de constructeur
• def __init__(self)
• Pass
• Nécessité de largument self

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Classes

• Pas de notions de classe abstraite
• Héritage multiple (à la c), depth-first,
  left-to-right
• Les méthodes sont toutes virtuelles
• Attributs de classe
• Méthodes statiques
• Fonction super(), pour référer à la classe parente

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Classes

• Exemple 1
• class Test(object)
• """commentaire"""
• def __init__(self, a)
• self._a a
• def meth(self)
• return self._a 42
• def __str__(self)
• return str(self._a)
• print 'type de Test', type(Test)
• c Test(2)
• print 'appel de la methode __str__()', c
• print 'type de c', type(c)
• print 'attributs de c', dir(c)
• print 'appel de methode', c.meth()
• c.nouvel_attribut 42
• print 'nouvel attribut', c.nouvel_attribut
• print 'introspection', getattr(c,'meth')

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Classes

• sundae/Desktop python test.py
• type de Test lttype 'type'gt
• appel de la methode __str__() 2
• type de c ltclass '__main__.Test'gt
• attributs de c '__class__', '__delattr__',
  '__dict__', '__doc__', '__getattribute__',
  '__hash__', '__init__', '__module__', '__new__',
  '__reduce__', '__reduce_ex__', '__repr__',
  '__setattr__', '__str__', '__weakref__', '_a',
  'meth'
• appel de methode 84
• nouvel attribut 42
• introspection 84
• Que contient lattribut __doc__ ?

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Classes

• Exemple 2 (héritage, self-modication)
• class A(object)
• pass
• class B(A)
• pass
• class C(object)
• pass
• print B.__bases__ (1)
• B.__bases__ (C,)
• print B.__bases__ (2)
• Résultats
• (ltclass __main__.Agt,) (1)
• (ltclass __main__.Agt, ltclass __main__.Cgt) (2)

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Classes

• Exemple 3 (surcharge dopérateurs)
• class MyInt(object)
• def __init__(self, i)
• self.i i
• def __add__(self, rhs)
• return MyInt(self.i rhs.i)
• def __str__(self)
• return str(self.i)
• un MyInt(1)
• deux MyInt(2)
• trois un deux
• print trois
• sundae/Desktop python myint.py
• 3

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Tuple

• Conteneur séquentiel non mutable
• Ensemble ordonné déléments
• Pas forcément constants
• Exemples
• a (1,2,3) instancie un nouveau tuple
• a1 retourne 2
• a0 4 interdit
• a.append(42) faux
• b a (4,) recopie complète de a dans b

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Liste

• Conteneur séquentiel mutable
• Exemple
• gtgtgt l 1,42 liste de 2 éléments
• Rem le type des élts
  n'est pas forcément homogéne
• gtgtgt len(l) longeur de la liste
• 2
• gtgtgt l.append(4) insérer un élément à la fin de
  la liste
• gtgtgt l
• 1, 42, 4
• gtgtgt l.sort() ordonner la liste,
• compare les élts 2 à 2, avec
  la méthode __cmp__()
• gtgtgt l pour éviter que l ne soit modifiée,
  utiliser sorted()
• 1, 4, 42
• gtgtgt l.pop() retire et retourne le dernier
  élément de la liste

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Liste

• gtgtgt l02 retourne une sous-liste
• 1, 4
• gtgtgt l-1
• 1, 4
• gtgtgt l-1 plus efficace que llen(l)-1
• 4
• gtgtgt l.remove(4) retirer un élt se base sur lop
  d'égalité structurelle
• au travers de la
  méthode __eq__()
• gtgtgt del l0 suppression par position
• gtgtgt l

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Dictionnaire

• Conteneur associatif
• Exemple
• gtgtgt d 1'1', 3'3', 2'2' instancier un
  dictionnaire, la clef doit
• être
  un objet constant (cest son hash
• qui
  détermine sa valeur dindex)
• gtgtgt d
• 1 '1', 2 '2', 3 '3'
• gtgtgt 1 in d test d'appartenance
• True
• gtgtgt d4 '4' insérer un élément
• gtgtgt d
• 1 '1', 2 '2', 3 '3', 4 '4'

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Dictionnaire

• gtgtgt del d2 supprimer un élément en fonction
  de sa clef
• gtgtgt d
• 1 '1', 3 '3', 4 '4'
• gtgtgt d.keys() retourne la liste des clefs (peut
  être très coûteux)
• 1, 3, 4
• gtgtgt d.values() retourne la liste des valeurs
• '1', '3', '4'
• gtgtgt d.items() retourne la liste des couples
  (clef, value)
• (1, '1'), (3, '3'), (4, '4')
• gtgtgt d6 retourne une exception en cas de clef
  erronée
• Traceback (most recent call last)
• File "ltstdingt", line 1, in ltmodulegt
• KeyError 6
• gtgtgt d.get(6) retourne None

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Dictionnaire

• gtgtgt d.get(4) ou la valeur si la clef est
  correcte
• '4
• gtgtgt d.iteritems() retourne un itérateur sur
  les couples d'items
• ltdictionary-itemiterator object at 0xb79b9760gt
• gtgtgt for k,v in d.iteritems() itérer sur les
  couples d'items, ordre des éléments non garanti
• ... print k, v
• 1 1
• 3 3
• 4 4
• gtgtgt sorted(d.iterkeys()) liste ordonnée des
  keys
• 1, 2, 3
• gtgtgt d.clear() réinitialiser le dictionnaire
• gtgtgt d

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Dictionnaire

• Changements prévus dans Python 3.0
• Inspirés de Java
• Ne plus retourner une liste après un appel à
  .values(), .items(), .keys() mais une view
• Plus léger, nest pas un itérateur
• Permet de retirer un élément (pas d'ajouter ?)
• Supporte l'itération
• gt les méthodes retournant un iterateur seront
  retirées iteritems(),...

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Autres conteneurs

• Conteneur séquentiel déléments uniques non
  ordonnés
• Classe Set (contenue dans le module sets)
• Conteneur FIFO synchronisé (thread safe)
• Classe Queue
• Liste comprehension (sera implémenté par un
  generator dans Python 3.0)
• gtgtgt str(i) for i in range(1,6) list
  comprehension
• '1', '2', '3', '4', '5'

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Conteneurs

• Les conteneurs peuvent être imbriqués
• Par efficacité les conteneurs manipulent des
  pointeurs sur les objets insérés
• En cas de copie, seule une copie superficielle
  (shallow copy) est souvent effectuée
• gtgtgt l 1,2,3 ll l ll1 42 l
• 1, 42, 3
• La recopie en profondeur doit être explicite
• gtgtgt l 1,2,3 ll l ll1 42 l
• 1, 2, 3
• Dans le cas dobjets complexes, la recopie est à
  la charge du développeur

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Itérateurs

• Tous les conteneurs séquentiels peuvent être
  itérés
• list, tuple, dict,
• Exemple
• for i in 1,2,3,4
• print i
• Remarque la suppression dun élément sur une
  séquence itérée invalide silencieusement
  litérateur

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Itérateurs

• Classe dont les instances sont itérables
• class MyList(object)
• def __init__(self, l)
• self.l l
• self.index 0
• def __iter__(self)
• return self
• def next(self)
• if self.index len(self.l)
• raise StopIteration
• try
• return self.lself.index
• finally
• self.index 1

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Itérateurs

• Itérer (consommer)
• Méthode classique
• for i in MyList(0,1,2)
• print I
• Strictement equivalent à (principe réalisé en
  interne)
• it iter(MyList(0,1,2)) délégue à
  __iter__()
• while True
• try
• print it.next()
• except StopIteration
• break
• Sortie dans les deux cas
• 0
• 1
• 2
• Remarque faire un itérateur infini sans
  StopIteration

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Exceptions

• Lever une exception
• raise Exception()
• Attraper une exception (à la manière Python 2.5)
• try
• code susceptible de déclencher une
  exception
• except Exception(), err ou tout type
  hérité de Exception
• code de traitement de lexception
• print err affiche le message derreur
• peut attraper dautres types
  dexceptions
• avec de nouvelles clauses except
• else
• exécutée si la partie critique na
  pas lever une exception
• finally
• partie exécutée dans tous les cas

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Exceptions

• Hiérachies des exceptions (Python 2.5)
• BaseException
• - KeyboardInterrupt
• - SystemExit
• - Exception
• - (all other current built-in exceptions)

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Modules

• Importer un module (équivalent dune librairie)
• gtgtgt import sys importer tout un module
• gtgtgt sys.path import cherche les modules
  dans ces répertoires
• '', '/usr/lib/python25.zip', '/usr/lib/python2.5'
  , '/usr/lib/python2.5/plat-linux2',
  '/usr/lib/python2.5/lib-tk', '/usr/lib/python2.5/l
  ib-dynload', '/usr/local/lib/python2.5/site-packag
  es', '/usr/lib/python2.5/site-packages',
  '/usr/lib/python2.5/site-packages/Numeric',
  '/usr/lib/python2.5/site-packages/gst-0.10',
  '/var/lib/python-support/python2.5',
  '/usr/lib/python2.5/site-packages/gtk-2.0',
  '/var/lib/python-support/python2.5/gtk-2.0',
  '/usr/lib/site-python'
• gtgtgt from foo import bar nimporte pas tout le
  module foo
• mais
  seulement bar
• Import relatifs (fonctionnalité introduite dans
  python 2.5)

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Modules

• La librairie standart est installée dans
• /usr/lib/python2.3,4,5
• Les modules non standarts
• /usr/lib/python2.3,4,5/site-packages/
• Outils pour construire des packages (équivalent
  de ant pour java)
• distutils, Python Eggs (produit .egg)

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Domaines avancés

• Appeler du code C à partir du code python
• Améliorer les performances de sections critiques
• Sinterfacer avec des librairies C
• Comment créer le glue code ?
• à la main
• Utiliser un générateur de code swig
• Génère beaucoup de code mais est assez performant

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Domaines avancés

• Pour la culture, çà existe
• Meta-classes
• Programmation fonctionnelle
• Lambda (fonction anonyme)
• gtgtgt filter(lambda x True if x gt 42 else False,
  1,84,-42,45,42)
• 84, 45
• Application partielle (Python 2.5)
• def add(x,y)
• return xy
• plus_un
  functools.partial(add, y1)
• gtgtgt plus_un(41)
• 42
• Fonctions map, reduce, filter, sum, all, any,
  zip, enumerate

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Domaines avancés

• Générateurs (Python 2.4, 2.5)
• Mot clef yield
• Décorateurs (Python 2.4)
• _at_decorator
• def foo()
• Instruction with (Python 2.5)
• Particulièrement utile pour la manipulation des
  fichiers et pour les locks
• Personnalisable pour ses propres objets
• Le module itertools

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Futur

• Court terme (06/07) Python 2.6
• Continuité de la branche 2.x
• Transition avec Python 3.0 (ajout de warnings)
• Moyen terme (06/08) Python 3.0
• Changements incompatibles/importants
• Un outil (best effort) doit être écrit pour
  convertir les incompatibilités contenues dans les
  anciens codes
• mais pas trop (éviter leffet Perl 6)

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Autres interpréteurs Python

• Version officielle CPython (http//www.python.or
  g)
• Financé par Google (humour ? )
• Pypy python en python (http//codespeak.net/pypy
  /)
• Financé par lUE
• IronPython interpréteur en C pour Visual .net
• Financé par Satan (humour ?)
• JPython interpréteur python en Java
  (http//www.jython.org/)

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Propagande

• YouTube.com est écrit en Python
• Python est un des 3 langages officiels chez
  Google (avec Java et C)
• Django est capable de rivaliser avec RoR
• Forte communauté, en particulier sous Linux, de
  nombreuses librairies, souvent de bons niveaux
• Utilisé pour les jeux, le calcul numérique, le
  dév. Web, la prog. système,

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Liens utiles

• Plonger dans python (peut donner des exemples de
  code à lire) http//www.diveintopython.org/
• Tutoriel (notions de bases) http//docs.python.o
  rg/tut/tut.html
• Documentation de la bibliothèque standart
  (ressource vitale) http//docs.python.org/lib/lib
  .html
• Recettes (contient de bonnes surprises)
  http//aspn.activestate.com/ASPN/Python/Cookbook/
• Livres (dans lidéal commencer par çà) Learning
  Python (M. Lutz)
• Répertoire de packages (plutôt que de coder tout
  un module soi-même) http//python.org/pypi
• PEPs (mine dinformation) http//www.python.org/
  dev/peps/ chaque nouvel idiome du langage fait
  lobjet préalable dun draft
• Wiki (moyen) http//wiki.python.org/moin/
• Autres sources mailing lists, blog de GvR, et
  des autres core developpeurs

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Quelques PEPs utiles

• Ecrire du code à la norme officielle
  http//www.python.org/dev/peps/pep-0008/
• WSGI (Web Server Gateway Interface)
  http//www.python.org/dev/peps/pep-0333/
• Eléments du langage à éviter pour rester
  compatible avec les anciennes versions de CPython
  http//www.python.org/dev/peps/pep-0291/
• Peps traitant des nouveautés dans python 2.5
  http//docs.python.org/whatsnew/whatsnew25.html
• Architecture interne du compilateur
  http//www.python.org/dev/peps/pep-0339/