Командная строка и объекты

Интерпретатор командной строки

• Командная строка как общий принцип интерфейса
  • Диалог «команда — ответ…» (aka REPL)
    • Точнее: ввод → синтаксический анализ → интерпретация → вывод → …
    • Совмещение потока данных и потока управления
  • Редактор: подсказка, история, достраивание, поиск по истории
• Python:

  • консольный: классика и современный с раскраской

    • Настройка, .local/lib/python3/site-packages/usercustomize.py

  • idle (в ALT выпилен в отдельный пакет вместе с TKinter, дабы не тащить зависимость на гррафическую подсистему), но в принципе — часть самого Python

  • ptpython / bpython / ipython / …

  • встроенные в IDE…

  • Jupyter (использует IPython)

• Интерпретатор: синтаксические ошибки vs ошибки времени выполнения

• Другие реализации: исходный Python написан на Си

  • GraalPy — Python для GraalVM (это такая другая Java-машина от Oracle)

  • Brython — Python в браузере, написан на JS

  • PyPy, написан на… Python!

  • Встроенные: pocketpy, MicroPython, …

  • …

Объекты и выражения с ними

• Целые, вещественные и комплексные числа
  • длинные целые
  • проблема представления вещественных

    • забегая вперёд: fractions.Decimal: и fractions.Fraction

• Все знаки операций и их старшинство

  • арифметические действия

  • побитовые операции

• Строки
• Кортежи

  • Идентификатор объекта (id())

  • операции in и is (когда == не равно is)

• Типы, type(), явное преобразование типов как конструктор

  • Типы — это объекты: type(9)("00531")

• Функции

  • Функция в Python — это именованная запись алгоритма (подпрограмма)

    • ⇒ Duck typing
  • Функции — это тоже просто объекты; пример — кортеж функций

       1 >>> op = int.__mul__, int.__truediv__
       2 ... op[0](3, 5), op[1](13, 3)
       3 15 4.333333333333333
    

    • но

       1 >>> op[1](1.1, 2)
       2 ...
       3 Traceback (most recent call last):
       4   File "<python-input-7>", line 1, in <module>
       5     op[1](1.1, 2)
       6     ~~~~~~~^^^^^^^^
       7 TypeError: descriptor '__truediv__' requires a 'int' object but received a 'float'
    

    • потому что строгая типизация объектов!

Связывание объектов

• Создание и удаление объектов при интерпретации команд

  • Все перечисленные в предыдущем разделе объекты — константные

• Связывание объектов именами, чтобы не удалились

  • операция связывания "="

  • что такое dir() и globals() (а также locals())

    • (забегая вперёд) dir(объект)

  • Счётчик ссылок, sys.getrefcount(), правило удаления при занулении количества ссылок на объект

  • del имя удаление имени, а не объекта

• Множественное связывание (многоместное c распаковкой последовательности)
  • Функция, которая «возвращает много значений»
• Модифицируемые объекты — списки, словари, множества (беглый обзор)
• Связывание объектов ссылками из кортежей (и других составных типов)
  • (забегая вперёд) Отличие связывания от присваивания на примере списков

• Неявная динамическая строгая типизация: типизация объектов, но не имён:

  • 213 + "123" — не заработает никогда;

  • A + B — заработает, если у A есть метод .__add__(), который умеет работать с объектами типа B

    • Если не вышло, можно наоборот — у B есть метод .__radd__(), который умеет работать с объектами типа A

• Конструкции вида «+=» и вообще «∀=» для любых операций (см. simple_stmts.html)

Нечто про моржа

Операция (а не выделенный оператор) связывания: «:=», см pep-0572

• Называется «walrus operator»

• основное применение (здравствуй, Си!):

     1 while chunk := fp.read(200):
     2    print(chunk)
  

• Но не только!

• отличия от оператора связывания

• примеры

Кеш, треш и изоляция

• Связывание и refcount:

  $ PYTHON_BASIC_REPL=1 python3
  >>> a, b = 1092, 1092; c = 1092
  >>> a is b is c
  True
  >>> a, b = 1092, 1092
  >>> c = 1092
  >>> a is b, a is c
  (True, False)

• В новом варианте REPL — не так:

     1 >>> a, b = 1092, 1092; c = 1092
     2 ... a is b, a is c
  

  • Наверное, отличие в том, одновременно ли происходит интерпретация? а нужно ли это знать?

• Но:

     1 >>> a, b = 92, 92
     2 >>> c = 92
     3 >>> a is b is c
     4 True
  

  • …потому что константы -5…256 'всегда закешированы' (ещё раз: а нужно ли это знать??)

• Что будет, если:

     1 >>> n = 100500
     2 >>> a, b = n, n
     3 >>> c = n
     4 >>> a is b is c
  

• проблема кольцевых изолированных пространств имён

     1 >>> a = [1, 2, "QQ"]; b = [a, 4]; a[1] = b
     2 >>> a
     3 [1, [[...], 4], 'QQ']
     4 >>> b
     5 [[1, [...], 'QQ'], 4]
     6 >>> a[1] is b
     7 True
     8 >>> b[0] is a
     9 True
    10 >>> c = a, b
    11 >>> from sys import getrefcount
    12 >>> getrefcount(a)
    13 4
    14 >>> getrefcount(c[1])
    15 4
    16 >>> del a, b
    17 >>> getrefcount(c[0]), getrefcount(c[1])
    18 (3, 3)
    19 >>> del c
  

  • Посмотреть на pythontutor

• Нечто про gc (запускать в PYTHON_BASIC_REPL=1 python3)

     1 >>> import gc
     2 >>> gc.disable()
     3 >>> gc.set_debug(gc.DEBUG_LEAK)
     4 >>> a = [1,.2,3]; a[1] = a
     5 >>> a
     6 [1, [...], 3]
     7 >>> hex(id(a))
     8 '0x7f699e930800'
     9 >>> del a
    10 >>> gc.collect()
    11 gc: collectable <list 0x7f699e930800>
    12 1
    13 >>> gc.garbage
    14 [[1, [...], 3]]
  

• Как посмотреть все ссылки на объект: gc.get_referrers()

Д/З

0. Прочитать и отщёлкать appetite.html, interpreter.html и introduction.html

1. Добыть на рабочем компьютере

   • Python (не ниже 3.13, желательно 3.14, можно больше)

   • Редактор, в котором можно писать программы (idle есть почти всегда, например, в дистрибутивах ALT Linux он лежит в пакете python3-tools и называется idle3)

   • Монстры типа Spyder, WingIDE, PyCharm или VSCode не рекомендуются, но и не запрещаются

2. Написать и запустить программу из файла, в котором написано:

   •    1 print("QQ")
     

Для новоприбывших на спецкурс

Часть прошлого Д/З

0. Зарегистрироваться на факультетском EJudge (это же и регистрация на С/К)

   • не забыть представиться (ФИО и группа в поле «имя»)!

   • Ссылка для уже зарегистрированных

1. (для тех, кто не успел в прошлый раз)

В следующий раз практическая часть Д/З уже будет более настоящей!