 |
 |
 |
Gu�a de aprendizaje de Python |  |
 |
|
|
|
|
Gu�a de aprendizaje de Python | |
|
|
Si sales del int�rprete de Python y vuelves a entrar, las definiciones que hayas hecho (funciones y variables) se pierden. Por ello, si quieres escribir un programa algo m�s largo, ser� mejor que utilices un editor de texto para preparar la entrada del int�rprete y ejecutarlo con ese fichero como entrada. Esto se llama crear un guion. Seg�n vayan creciendo los programas, puede que quieras dividirlos en varios ficheros para facilitar el mantenimiento. Puede que tambi�n quieras utilizar una funci�n que has escrito en varios programas sin tener que copiar su definici�n a cada programa.
Para lograr esto, Python tiene un modo de poner definiciones en un fichero y utilizarlas en un guion o en una instancia interactiva del int�rprete. Tal fichero se llama m�dulo; las definiciones de un m�dulo se pueden importar a otros m�dulos o al m�dulo principal (la colecci�n de variables accesible desde un guion ejecutado desde el nivel superior y en el modo de calculadora).
Un m�dulo es un fichero que contiene definiciones y sentencias Python. El
nombre del fichero es el nombre del m�dulo con el sufijo .py.
Dentro de un m�dulo, el nombre del m�dulo (como cadena) es accesible mediante la variable
global __name__. Por ejemplo, utiliza tu editor de texto favorito
para crear un fichero llamado fibo.py en el directorio actual, con
el siguiente contenido:
# M�dulo de los n�meros de Fibonacci
def fib(n): # escribir la serie de Fibonacci hasta n
a, b = 0, 1
while b < n:
print b,
a, b = b, a+b
def fib2(n): # devolver la serie de Fibonacci hasta n
resultado = []
a, b = 0, 1
while b < n:
resultado.append(b)
a, b = b, a+b
return resultado
Ahora entra en el int�rprete de Python e importa este m�dulo con la siguiente orden:
>>> import fibo
Esto no introduce los nombres de las funciones definidas en fibo
directamente en la tabla de s�mbolos actual; s�lo introduce el nombre del
m�dulo fibo.
Utilizando el nombre del m�dulo puedes acceder a las funciones:
>>> fibo.fib(1000) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 >>> fibo.fib2(100) [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89] >>> fibo.__name__ 'fibo'
>>> fib = fibo.fib >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
Un m�dulo puede contener sentencias ejecutables adem�s de definiciones de funciones. Estas sentencias sirven para inicializar el m�dulo. S�lo se ejecutan la primera vez que se importa el m�dulo en alguna parte6.1.
Cada m�dulo tiene su propia tabla de s�mbolos, que utilizan todas
las funciones definidas por el m�dulo como tabla de s�mbolos global.
Por ello, el autor de un m�dulo puede utilizar variables globales
dentro del m�dulo sin preocuparse por conflictos con las variables
globales de un usuario del m�dulo.
Por otra parte, si sabes lo que haces, puedes tocar las variables globales
de un m�dulo con la misma notaci�n utilizada para referirse a sus funciones,
nombreMod.nombreElem.
Los m�dulos pueden importar otros m�dulos. Es una costumbre no obligatoria colocar todas las sentencias import al principio del m�dulo (o guion). Los nombres del m�dulo importado se colocan en la tabla de s�mbolos global del m�dulo (o guion) que lo importa.
Existe una variaci�n de la sentencia import que importa los nombres de un m�dulo directamente a la tabla de s�mbolos del m�dulo que lo importa. Por ejemplo:
>>> from fibo import fib, fib2 >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
Esto no introduce el nombre del m�dulo del que se toman los elementos
importados en la tabla de s�mbolos local (por lo que, en el ejemplo,
no est� definido fibo).
Adem�s, existe una variaci�n que importa todos los nombres que define un m�dulo:
>>> from fibo import * >>> fib(500) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377
Esto importa todos los nombres, excepto los que empiezan por un guion bajo
(_).
Cuando se importa un m�dulo denominado fiambre, el int�rprete busca un fichero denominado fiambre.py en el directorio actual y, luego, en la lista de directorios especificada por la variable de entorno $PYTHONPATH. Tiene la misma sintaxis que la variable de l�nea de �rdenes $PATH de Unix, que es una lista de nombres de directorios. Cuando $PYTHONPATH no tiene ning�n valor o no se encuentra el fichero, se contin�a la b�squeda en un camino dependiente de la instalaci�n. En Unix, normalmente es .:/usr/local/lib/python.
En realidad, se buscan los m�dulos en la lista de directorios dada por
la variable sys.path, que se inicializa desde el directorio
que contiene el guion de entrada (o el directorio actual), $PYTHONPATH
y el valor por omisi�n dependiente de la instalaci�n. Esto
permite que los programas que saben lo que hacen modifiquen o reemplacen
el camino de b�squeda de m�dulos.
Consulta la secci�n de M�dulos est�ndar que aparece posteriormente.
Como mejora considerable del tiempo de arranque de programas cortos que utilizan muchos m�dulos est�ndar, si existe un fichero llamado fiambre.pyc en el directorio donde se encuentra fiambre.py, se supone que contiene una versi�n previamente ``compilada a byte'' del m�dulo fiambre. La fecha y hora de la versi�n de fiambre.py utilizada para generar fiambre.pyc se graba en fiambre.pyc y no se considera el fichero .pyc si no concuerdan.
Normalmente, no hay que hacer nada para generar el fichero fiambre.pyc. Siempre que fiambre.py se compile sin errores, se hace un intento de escribir la versi�n compilada a fiambre.pyc. No se provoca un error si falla el intento. Si por cualquier motivo no se escribe completamente el fichero, el fichero fiambre.pyc resultante ser� reconocido como no v�lido y posteriormente ignorado. El contenido del fichero fiambre.pyc es independiente de la plataforma, por lo que se puede compartir un directorio de m�dulos entre m�quinas de diferentes arquitecturas.
Consejos para los expertos:
SET_LINENO.
Cuando se utiliza -O, todo el c�digo de byte se
optimiza. Se ignoran los ficheros .pyc y se compilan los ficheros
.py a c�digo byte optimizado.
__doc__
del c�digo byte, lo que da como resultado ficheros .pyo
m�s compactos. Como hay programas que suponen que estas cadenas est�n
disponibles, s�lo se deber�a utilizar esta opci�n con conocimiento de causa.
Python viene con una biblioteca de m�dulos est�ndar, descrita en un
documento aparte, la Referencia de las bibliotecas
(``Referencia de las Bibliotecas'' de aqu� en adelante). Algunos m�dulos
son internos al int�rprete y proporcionan acceso a las operaciones que
no son parte del n�cleo del lenguaje pero se han incluido por eficiencia
o para proporcionar acceso a primitivas del sistema operativo, como
las llamadas al sistema. El conjunto de dichos m�dulos es una opci�n de
configuraci�n. Por ejemplo, el m�dulo amoeba s�lo se proporciona
en sistemas que de alg�n modo tienen acceso a primitivas Amoeba.
Hay un m�dulo en particular que merece una especial atenci�n, el
m�dulo sys, que es siempre interno
en cualquier int�rprete Python. Las variables sys.ps1 y
sys.ps2 definen las cadenas utilizadas como indicador
principal y secundario:
>>> import sys >>> sys.ps1 '>>> ' >>> sys.ps2 '... ' >>> sys.ps1 = 'C> ' C> print '�Puaj!' �Puaj! C>
Estas variables s�lo est�n definidas si el int�rprete est� en modo interactivo.
La variable sys.path es una lista de cadenas que determina el camino
de b�squeda de m�dulos del int�rprete. Se inicializa a un valor por
omisi�n tomado de la variable de entorno $PYTHONPATH o de
un valor por omisi�n interno, si $PYTHONPATH no tiene valor.
Se puede modificar mediante operaciones de lista est�ndar, por ejemplo:
>>> import sys
>>> sys.path.append('/ufs/guido/lib/python')
La funci�n interna dir() se utiliza para averiguar qu� nombres define un m�dulo. Devuelve una lista de cadenas ordenada:
>>> import fibo, sys >>> dir(fibo) ['__name__', 'fib', 'fib2'] >>> dir(sys) ['__name__', 'argv', 'builtin_module_names', 'copyright', 'exit', 'maxint', 'modules', 'path', 'ps1', 'ps2', 'setprofile', 'settrace', 'stderr', 'stdin', 'stdout', 'version']
Sin argumentos, dir() enumera la lista de nombres definidos actualmente (por ti o por el sistema):
>>> a = [1, 2, 3, 4, 5] >>> import fibo, sys >>> fib = fibo.fib >>> dir() ['__name__', 'a', 'fib', 'fibo', 'sys']
Observa que enumera todo tipo de nombres: variables, m�dulos, funciones, etc.
dir() no devuelve los nombres de las funciones y variables internas. Si deseas obtener esos nombres, est�n definidos en el m�dulo est�ndar __builtin__:
>>> import __builtin__ >>> dir(__builtin__) ['AccessError', 'AttributeError', 'ConflictError', 'EOFError', 'IOError', 'ImportError', 'IndexError', 'KeyError', 'KeyboardInterrupt', 'MemoryError', 'NameError', 'None', 'OverflowError', 'RuntimeError', 'SyntaxError', 'SystemError', 'SystemExit', 'TypeError', 'ValueError', 'ZeroDivisionError', '__name__', 'abs', 'apply', 'chr', 'cmp', 'coerce', 'compile', 'dir', 'divmod', 'eval', 'execfile', 'filter', 'float', 'getattr', 'hasattr', 'hash', 'hex', 'id', 'input', 'int', 'len', 'long', 'map', 'max', 'min', 'oct', 'open', 'ord', 'pow', 'range', 'raw_input', 'reduce', 'reload', 'repr', 'round', 'setattr', 'str', 'type', 'xrange']
Los paquetes son un m�todo de estructurar el espacio nominal de m�dulos de Python, mediante el uso de ``nombres de m�dulos con punto''. Por ejemplo, el nombre de m�dulo A.B hace referencia a un subm�dulo denominado "B" de un paquete denominado "A". Del mismo modo que el uso de m�dulos evita que los autores de diferentes m�dulos tengan que preocuparse de los nombres de variables globales de los otros, la utilizaci�n de nombres de m�dulo con puntos evita que los autores de paquetes multi-m�dulo, como NumPy o PIL (la Biblioteca de tratamiento de imagen de Python), tengan que preocuparse de los nombres de los m�dulos ajenos.
Sup�n que deseas dise�ar una colecci�n de m�dulos (un paquete) para tratar de manera uniforme ficheros de sonido y datos de sonido. Existen muchos formatos de fichero de sonido (que se suelen distinguir por la extensi�n, como .wav, .aiff o .au), por lo que podr�as necesitar crear y mantener una colecci�n creciente de m�dulos de conversi�n entre los diferentes formatos. Tambi�n existen muchas operaciones posibles sobre los datos de sonido (tales como mezclar, a�adir eco, ecualizar o generar un efecto artificial de estereofon�a), por lo que, adem�s, estar�as escribiendo una serie de m�dulos interminable para realizar estas operaciones. He aqu� una posible estructura de tu paquete (expresado en t�rminos de sistema de ficheros jer�rquico):
Sonido/ Paquete de nivel superior
__init__.py Inicializa el paquete de sonido
Formatos/ Subpaquete de conversiones de formato de ficheros
__init__.py
leerwav.py
escriwav.py
leeraiff.py
escriaiff.py
leerau.py
escriau.py
...
Efectos/ Subpaquete de efectos de sonido
__init__.py
eco.py
surround.py
inverso.py
...
Filtros/ Subpaquete de filtros
__init__.py
ecualizador.py
vocoder.py
karaoke.py
...
__all__,
descrita posteriormente.
Los usuarios del paquete pueden importar m�dulos individuales del paquete, por ejemplo:
import Sonido.Efectos.eco
Sonido.Efectos.eco.filtroeco(entrada, salida, retardo=0.7, aten=4)
from Sonido.Efectos import eco
eco.filtroeco(entrada, salida, retardo=0.7, aten=4)
Y otra variaci�n es importar la funci�n o variable deseada directamente:
from Sonido.Efectos.eco import filtroeco
De nuevo, se carga el subm�dulo eco, pero se hace la funci�n filtroeco disponible directamente:
filtroeco(entrada, salida, retardo=0.7, aten=4)
Observa que al utilizar from paquete import elemento,
el elemento puede ser tanto un subm�dulo (o subpaquete) del paquete
como cualquier otro nombre definido por el paquete, como una funci�n,
clase o variable. La sentencia import comprueba primero si el
elemento est� definido en el paquete. Si no, asume que es un m�dulo e
intenta cargarlo. Si no lo consigue, se provoca una excepci�n
ImportError.
Sin embargo, cuando se utiliza la sintaxis import
elemento.subelemento.subsubelemento, cada elemento menos el
�ltimo debe ser un paquete. El �ltimo elemento puede ser un m�dulo o
un paquete, pero no una clase, funci�n o variable definida en el nivel
superior.
Y �qu� ocurre cuando el usuario escribe from Sonido.Efectos
import *? En teor�a, deber�a rastrearse el sistema para encontrar
qu� subm�dulos existen en el paquete e importarlos todos.
Por desgracia, esta operaci�n no funciona muy bien en las plataformas
Windows y Mac, en las que el sistema de ficheros no tiene una idea muy
precisa de las may�sculas de un fichero. En estas plataformas,
no hay un modo garantizado de conocer si un fichero ECO.PY deber�a
ser importado como eco, Eco o ECO (por
ejemplo, Windows 95 tiene la molesta costumbre de mostrar todos los
nombres de fichero con la primera letra en may�scula). La restricci�n
de nombres de fichero DOS (8+3) a�ade otro problema para los nombres
de m�dulo largos.
La �nica soluci�n es que el autor del paquete proporcione un �ndice
expl�cito del paquete. La sentencia import utiliza la siguiente convenci�n:
Si el c�digo del __init__.py de un paquete define una lista llamada
__all__, se considera que es la lista de nombres de m�dulos que se deben
importar cuando se encuentre from paquete import *.
Depende del autor del paquete mantener la lista actualizada cuando se libere
una nueva versi�n del paquete. Los autores del paquete pueden decidir no
mantenerlo, si no es �til importar * del paquete. Por ejemplo, el fichero
Sonido/Efectos/__init__.py podr�a contener el siguiente c�digo:
__all__ = ["eco", "surround", "inverso"]
Esto significar�a que from Sonido.Efectos import * importar�a
los tres subm�dulos mencionados del paquete Sonido.
Si __all__ no est� definido, la sentencia from Sonido.Efectos import *
no importa todos los m�dulos del subpaquete Sonido.Efectos
al espacio nominal actual. S�lo se asegura de que el paquete Sonido.Efectos
ha sido importado (ejecutando posiblemente su c�digo de inicializaci�n), __init__.py)
y luego importa cualesquiera nombres definidos en el paquete.
Esto incluye cualquier nombre definido (y subm�dulos cargados expl�citamente)
por __init__.py. Tambi�n incluye cualquier subm�dulo del paquete
expl�citamente importado por sentencias import anteriores, por ejemplo:
import Sonido.Efectos.eco import Sonido.Efectos.surround from Sonido.Efectos import *
En este ejemplo, los m�dulos eco y surround se importan al espacio nominal
vigente porque est�n definidos en el paquete Sonido.Efectos
cuando se ejecuta la sentencia from...import (esto tambi�n funciona
si est� definido __all__).
Observa que en general se debe evitar importar * de un m�dulo o paquete, ya que suele dar como resultado c�digo poco legible. Sin embargo, se puede usar para evitar teclear en exceso en sesiones interactivas y cuando ciertos m�dulos est�n dise�ados para exportar s�lo nombres que cumplan ciertas reglas.
Recuerda, �no hay nada incorrecto en utilizar from Paquete
import subm�dulo_concreto! De hecho, es la notaci�n recomendada
salvo que el m�dulo que importa necesite usar subm�dulos del mismo
nombre de diferentes paquetes.
Es com�n que los subm�dulos necesiten hacerse referencias cruzadas.
Por ejemplo, el m�dulo surround podr�a utilizar el m�dulo eco.
De hecho, tales referencias son tan comunes que la sentencia import busca
antes en el paquete contenedor que en el camino de b�squeda de m�dulos
est�ndar. Por ello, basta con que el m�dulo surround use import eco
o from eco import filtroeco. Si el m�dulo importado no se encuentra en
el paquete actual (el paquete del que el m�dulo actual es subm�dulo), la
sentencia import busca un m�dulo de nivel superior con el nombre dado.
Cuando se estructuran los paquetes en subpaquetes (como el paquete Sonido
del ejemplo), no hay un atajo para referirse a los subm�dulos de los paquetes
hermanos y se ha de utilizar el nombre completo del subpaquete. Por ejemplo,
si el m�dulo Sonido.Filtros.vocoder necesita utilizar el m�dulo eco
del paquete Sonido.Efectos, debe utilizar from
Sonido.Efectos import eco.
|
|
|
Gu�a de aprendizaje de Python | |
|
|