М. Лутц - Изучаем Python (4-е издание)- 2011 (1126907), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Например, можнопередать класс в функцию, присвоить его переменной, заполнить им списокили словарь и так далее.311Иерархии типов данных в языке PythonВнутренниеКоллекцииОтображенияПоследовательностиМножестваТипКодНеизменяемыеИзменяемыеСловарьФиксированноемножествоСтрокаСписокЮникод (2.6)Массивбайтов (3.0)Строкибайтов (3.0)КортежВызываемыеФункцииГенераторМножествоЦелoеДлинное целое(2.6)ЛогическоеКлассСвязанныйМетодНесвязанный (2.6)ДиагностикаПрочиеЧислаЦелыеКадрВещественноеКомплексноеРациональноеМодульЭкземплярФайлNoneC фиксированнойточностьюПредставление(3.0)Рис. 9.3. Основные встроенные типы в языке Python, организованныепо категориям. Все в языке Python является объектом, даже сами типы –это объекты! Тип любого объекта – это объект типа «type»Объекты типовФактически даже сами типы в языке �����������������������������������Python�����������������������������являются разновидностью объектов: объекты типов являются объектами типа type (попробуйте быстро произнести эту фразу три раза!).
Говоря серьезно, вызов встроенной функцииtype(X) возвращает объект типа объекта X. Объекты типов могут использоваться для сравнения типов вручную в инструкции if. Однако по причинам,изложенным в главе 4, ручная проверка типа в языке ���������������������Python���������������обычно рассматривается как нечто неправильное, что существенно ограничивает гибкостьпрограммного кода.312Глава 9.
Кортежи, файлы и все остальноеОдно замечание по поводу имен типов: в версии Python 2.2 у каждого базовоготипа появилось новое встроенное имя, добавленное для обеспечения поддержки настройки типов через объектно-ориентированный механизм наследованияклассов: dict, list, str, tuple, int, float, complex, bytes, type, set и другие (в версииPython 2.6, но не в 3.0, имя типа file является синонимом для open). Эти именапредставляют не просто функции преобразования, а настоящие конструкторыобъектов, хотя при решении несложных задач вы можете рассматривать ихкак простые функции.Модуль types, входящий в состав стандартной библиотеки, также предоставляет дополнительные имена типов, не являющиеся встроенными (например,типы функций; в ���������������������������������������������������������Python��������������������������������������������������� 2.6, но не в 3.0, этот модуль также включает синонимы встроенных типов) и предоставляет возможность проверять тип объектас помощью функции isinstance.
Например, все следующие операции проверкивозвращают истину:type([1]) == type([]) # Сравнивание с типом другого спискаtype([1]) == list# Сравнивание с именем типаisinstance([1], list) # Список или объект класса, производного от listimport types# В модуле types определены имена других типовdef f(): passtype(f) == types.FunctionTypeПоскольку в современных версиях Python от типов можно порождать дочерниеклассы, рекомендуется не пренебрегать функцией isinstance. Подробнее о создании дочерних классов от встроенных типов в версии Python 2.2 (и выше) рассказывается в главе 31.Кроме того, в главе 31 мы исследуем, как функция type(X) и операции проверки типа применяются к экземплярам пользовательских классов. В двух словах: в ��������������������������������������������������������������������Python�������������������������������������������������������������� 3.0 и для классов «нового стиля» в ��������������������������Python�������������������� 2.6 типом экземпляра класса является сам класс, на основе которого был создан экземпляр.
Для«классических» классов в Python 2.6 (и в более ранних версиях) экземплярылюбых классов имеют тип «������������������������������������������������instance����������������������������������������», поэтому, чтобы получить более или менее осмысленные результаты, мы должны сравнивать атрибуты __class__ экземпляров. Так как мы пока не готовы обсуждать все, что касается классов,отложим дальнейшее обсуждение этой темы до главы 31.Другие типы в PythonПомимо базовых объектов, рассмотренных в этой части книги, и объектов,представляющих элементы программ, такие как функции, модули и классы, с которыми мы встретимся ниже, в составе Python����������������������������������������������обычно устанавливаются десятки других типов объектов, доступных в виде связанных расширений на языке C или в виде классов языка Python – объекты регулярныхвыражений, файлы DBM, компоненты графического интерфейса, сетевыесокеты и так далее.Главное отличие между этими и встроенными типами, которые мы до сих поррассматривали, состоит в том, что для встроенных типов языком предоставляется специальный синтаксис создания объектов этих типов (например, 4 – для313Ловушки встроенных типовцелого числа, [1,2] – для списка, функция open – для файла, а def и lambda – дляфункций).
Другие типы обычно доступны в модулях стандартной библиотеки,которые необходимо импортировать перед использованием. Например, чтобысоздать объект регулярного выражения, необходимо импортировать модуль reи вызвать функцию re.compile(). Полное руководство по всем типам, доступным в программах на языке Python, вы найдете в справочнике по библиотекеPython.Ловушки встроенных типовЭто окончание нашего обзора базовых типов данных.
Мы завершаем эту частькниги обсуждением общих проблем, с которыми сталкиваются новые пользователи (а иногда и эксперты), и их решений. Отчасти – это краткий обзор идей,которые мы уже рассматривали, но они достаточно важны, чтобы вновь вернуться к ним.Операция присваивания создает ссылку, а не копиюПоскольку это центральное понятие, я напомню о нем еще раз: вы должныпонимать, что может происходить с разделяемыми ссылками в вашей программе.
Например, ниже создается объект списка, связанный с именем L, наэто имя также ссылается элемент списка M. Таким образом, изменение списка с помощью имени L приведет к изменению списка, на который ссылаетсяи список M:>>> L = [1, 2, 3]>>> M = [‘X’, L, ‘Y’]>>> M[‘X’, [1, 2, 3], ‘Y’]>>> L[1] = 0>>> M[‘X’, [1, 0, 3], ‘Y’]# Встраивает ссылку из L# Список M также изменяетсяОбычно этот эффект обретает важность только в больших программах, и какправило, совместное использование ссылок – это именно то, что необходимо.Если это является нежелательным, вы всегда можете явно создать копию объекта. Для списков всегда можно создать поверхностную копию с помощью операции извлечения среза с незаданными пределами:>>> L = [1, 2, 3]>>> M = [‘X’, L[:], ‘Y’]>>> L[1] = 0>>> L[1, 0, 3]>>> M[‘X’, [1, 2, 3], ‘Y’]# Встраивается копия L# Изменяется только L, но не MНе забывайте, что значениями пределов по умолчанию являются 0 и длина последовательности, откуда извлекается срез.
Если оба значения опущены, в результате операции будут извлечены все элементы последовательности, что создаст поверхностную копию (новый, не разделяемый ни с кем, объект).314Глава 9. Кортежи, файлы и все остальноеОперация повторения добавляетодин уровень вложенностиОперация повторения последовательности добавляет последовательность самук себе заданное число раз.
Это правда, но когда появляются вложенные изменяемые последовательности, эффект может не всегда получиться таким, каквы ожидаете. Например, в следующем примере переменной X присваиваетсясписок L, повторенный четырежды, тогда как переменной Y присваивается повторенный четырежды список, содержащий L:>>> L = [4, 5, 6]>>> X = L * 4# Все равно, что [4, 5, 6] + [4, 5, 6] + ...>>> Y = [L] * 4# [L] + [L] + ... = [L, L,...]>>> X[4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6]>>> Y[[4, 5, 6], [4, 5, 6], [4, 5, 6], [4, 5, 6]]Так как во второй операции повторения L является вложенным списком, то в Yпопадают ссылки на оригинальный список, связанный с именем L, вследствиечего начинают проявляться те же побочные эффекты, о которых говорилосьв предыдущем разделе:>>> L[1] = 0# Воздействует на Y, но не на X>>> X[4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 4, 5, 6]>>> Y[[4, 0, 6], [4, 0, 6], [4, 0, 6], [4, 0, 6]]Здесь можно применить то же решение, что и в предыдущем разделе, так какэто в действительности всего лишь другой способ получить разделяемые ссылки на изменяемый объект.
Если вы помните, операции повторения, конкатенации и извлечения среза создают только поверхностные копии объектов, чточаще всего и бывает необходимо.Избегайте создания циклических структур данныхНа самом деле мы уже сталкивались с этим понятием в предыдущем упражнении: если объект-коллекция содержит ссылку на себя, он называется циклическим объектом. Всякий раз, когда интерпретатор Python обнаруживаетциклическую ссылку, он выводит [...], чтобы не попасть в бесконечный цикл:>>> L = [‘grail’]>>> L.append(L)>>> L[‘grail’, [...]]# Добавление ссылки на самого себя# Создает циклический объект: [...]Кроме понимания того, что три точки в квадратных скобках означают циклическую ссылку в объекте, это случай заслуживает особого внимания, т.к.
онможет привести к сбоям – циклические структуры могут вызывать неожиданное зацикливание программного кода, если вы не все предусмотрели. Например, некоторые программы хранят список или словарь уже посещенныхэлементов, с помощью которого обнаруживают попадание в цикл. Советы поустранению этих неполадок приводятся в упражнениях к первой части книги,315В заключениев главе 3; кроме того, решение проблемы приводится также в конце главы 24,в программе reloadall.py.Не создавайте циклические ссылки, если они действительно не нужны. Иногдабывают серьезные основания для создания циклических ссылок, но если вашпрограммный код не предусматривает их обработку, вам не следует слишкомчасто заставлять свои объекты ссылаться на самих себя.Неизменяемые типы не могут изменятьсянепосредственноНаконец, вы не можете изменять неизменяемые объекты непосредственно.Вместо этого создайте новый объект – с помощью операций извлечения среза,конкатенации и так далее, и присвойте, если это необходимо, первоначальнойпеременной:T = (1, 2, 3)T[2] = 4# Ошибка!T = T[:2] + (4,) # Все в порядке: (1, 2, 4)Это может показаться лишней работой, но выигрыш в том, что неизменяемыеобъекты, такие как кортежи и строки, не порождают приведенных выше проблем, т.к.
они не могут изменяться непосредственно и не подвержены, как списки, побочным эффектам такого рода.В заключениеВ этой главе были исследованы последние два базовых типа объектов – кортежи и файлы. Мы узнали, что кортежи поддерживают все операции, обычныедля последовательностей, но не имеют методов и не позволяют выполнять изменения непосредственно в объекте, потому что они относятся к категории неизменяемых объектов. Мы также узнали, что объекты-файлы возвращаютсяфункцией open и предоставляют методы чтения и записи данных.