Python: Fondamentali¶

Interprete¶

Python si riferisce a:

il linguaggio Python, un insieme di regole sintattiche e semantiche che definiscono il comportamento di un programma scritto in Python.
l’interprete python, un comando eseguibile dalla shell che permette di eseguire codice scritto nel linguaggio Python.

Per far partire l’interprete, da una shell scrivete:

python

Vi apparira’ una schermata di testo simile a questa:

Python 2.7.10+ (default, Oct 10 2015, 09:11:24)
[GCC 5.2.1 20151003] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Per eseguire codice python, scrivetelo nell’interprete e date invio, ad esempio:

print "hello, world!"

Per chiudere l’interprete, premete Control-d in una riga vuota.

Consiglio

Oltre all’interpreter python, che e’ il default, esistono altri interpreti Python piu’ usabili, ad esempio ipython:

https://ipython.org/

L’interprete ipython funziona esattamente come python, ma dispone di funzionalita’ avanzate, come ad esempio la colorazione della sintassi (syntax highlighting), che possono facilitare la stesura del codice.

Moduli¶

Un’alternativa all’eseguire codice nell’interprete e’ scrivere un modulo: un file di testo con estensione .py in cui scrivete il codice da eseguire.

Avvertimento

L’estensione .py e’ obbligatoria!

Per eseguire un modulo, diciamo il file eseguibile.py, scrivo dalla shell:

python eseguibile.py

Per utilizzare le funzioni definite in un modulo all’interno di un altro, uso import. Ad esempio, se in eseguibile.py voglio usare la funzione ordina_proteine() precedentemente definita nel modulo util.py, scrivo all’inizio di eseguibile.py:

import util

Avvertimento

Quando importate un modulo, omettete l’estensione .py.

A questo punto posso usare ordina_proteine() cosi’:

util.ordina_proteine()

Avvertimento

I contenuti di un modulo importato vengono prefissati col nome del modulo: qui abbiamo invocato util.ordina_proteine, non ordina_protein liscio.

Oggetti¶

Un oggetto rappresenta dei dati di qualche tipo (un intero, una stringa, una lista, etc.) sui cui operiamo in qualche modo.

Ogni oggetto ha:

un tipo, che specifica che cosa l’oggetto rappresenta.
un valore.

I tipi fondamentali sono:

Tipo	Significato	Valori	Mutabile
`bool`	Condizioni	`True`, `False`	No
`int`	Interi	$\{-2^{-31},\ldots,2^{31}-1\}$	No
`long`	Interi	$\mathbb{N}$	No
`float`	Razionali	$\mathbb{Q}$	No
`str`	Testo	Testo	No
`list`	Sequenze	Eterogenei	Si’
`tuple`	Sequenze	Eterogenei	No
`dict`	Mappe	Eterogenei	Si’

Variabili¶

Le variabili sono contenitori di riferimenti ad oggetti. Possono essere viste come nomi per gli oggetti a cui si riferiscono.

Un oggetto viene assegnato ad una variabile con =:

pi = 3.1415926536

Qui la variabile di nome pi si riferisce all’oggetto 3.1415926536 di tipo float. In sostanza abbiamo deciso che pi e’ un nome per l’oggetto 3.1415926536.

Avvertimento

Il nome della variabile e’ arbitrario!

Lo decidiamo noi in modo che sia conveniente: breve, descrittivo degli oggetti a cui si riferisce, indicativo del ruolo che la variabile svolge nel nostro codice, etc.

Il tipo di una variabile e’ il tipo dell’oggetto a cui si riferisce. Ne segue che il tipo di pi e’ float.

Avvertimento

La variabile non contiene l’oggetto, ma un riferimento a quell’oggetto.

Per stampare il valore di una variabile, uso la funzione print:

variabile = "sono una esempio"
print variabile

Per stampare il tipo di una variabile, uso la funzione type:

variabile = "sono un esempio"
print type(variabile)

Esempio. Creo una nuova variabile var:

var = 123

Il nome di var e’ var, il suo valore e’ 123, il suo tipo e’ int.

Esempio. Una variabile puo’ essere assignata piu’ volte:

var = 1
var = "MANLFKLGAENIFLGRKAATKEEAIRF"
var = 3.1415926536

Il nome della variabile resta sempre lo stesso, ma tipo e valore cambiano ad ogni passaggio: controlla con print var e print type(var).

Esempio. L’assegnamento funziona anche tra variabili:

a = "sono un esempio"
print a
b = a
print b

Qui l’oggetto riferito da a viene assegnato a b, quindi sia a che b si riferiscono allo stesso oggetto.

Posso anche scrivere:

a = "sono un esempio"
b = "sono un esempio"

L’effetto e’ diverso: qui a e b si riferiscono a due oggetti diversi con lo stesso valore!

Funzioni e Metodi¶

Python mette a disposizione un’ampia gamma di funzioni e metodi, ad esempio print, che stampa il valore di una espressione a schermo, e help, che visualizza l’aiuto.

Una funzione esegue un’operazione sui suoi argomenti, e puo’ restituire un risultato.

Una funzione e’ invocata cosi’:
```
risultato = funzione(argomento1, ..., argomentoN)
```
Qui risultato e’ una variabile arbitraria.
Un metodo e’ una funzione associata ad un tipo: ci sono i metodi degli interi, delle stringhe, delle liste, etc.

L’invocazione dei metodi somiglia a quella delle funzioni:
```
risultato = oggetto_o_variabile.metodo(argomento1, ..., argomentoN)
```

C’e’ un’analogia con le funzioni matematiche:

$y = f(x_1, \ldots, x_n)$

Con delle importanti differenze:

Non tutte le funzioni (e metodi) Python richiedono argomenti, o ritornano un risultato.
Le funzioni matematiche possono operare solo sui loro inputs $x_1,\ldots,x_n$ e dall’esterno possiamo osservare solo il loro risultato $y$ . Al contrario, le funzioni Python possono avere side-effects, ad esempio stampare informazioni a schermo, o modificare variabili che non sono i loro argomenti.
La variabile risultato e’ una variabile Python (di nome arbitrario, lo decidiamo noi!) in cui viene messo il risultato della funzione.

Avvertimento

Non dimenticate le parentesi attorno agli argomenti!

Tecnicamente print non e’ una funzione in Python 2.x; e’ per questo che non sono necessarie parentesi attorno ai suoi argomenti.

Documentazione¶

Per visualizzare l’aiuto di un tipo/oggetto/variabile, usa la funzione help, ad esempio:

help(123)

visualizza l’aiuto degli interi, cioe’ del tipo dell’oggetto 123. Avrei ottenuto lo stesso risultato con:

x = 123
help(x)

o:

help(int)

L’aiuto si usa come il manuale della shell: posso navigare l’aiuto con le frecce, cercare un termine con /, e chiudere l’aiuto con q.

Posso visualizzare l’aiuto di un metodo di interesse, ad esempio il metodo split delle stringhe, cosi’:

help("una stringa".split)

Esercizi¶

Dati l’intero 1 ed il razionale 1.0, quali sono i metodi messi a disposizione dai tipi dei due oggetti?
Data la stringa x = 'testo', visualizza l’aiuto del metodo replace delle stringhe.
Data la lista x = [], visualizza l’aiuto del metodo remove delle liste.
Dato il dizionario x = {}, visualizza l’aiuto del metodo items dei dizionari.
Visualizza l’aiuto di dir e di help.
Usando un editor di testo a tua scelta (ad esempio nano o gedit), scrivi un modulo che stampi a schermo, usando print, la stringa 'Hello, world!'. Il modulo deve chiamarsi hello.py. Esegui il modulo dal terminale per verificare che funzioni.