Как вывести пример в питоне
Sysadminium
База знаний системного администратора
Python 3. Вывод текста на консоль. Функция print()
В статье узнаем как в Python 3, с помощью встроенной функции print(), вывести текст на консоль. А для закрепления напишем небольшую программу.
Первая программа
По традиции первая программа должна выводить на экран консоли фразу “Hello World!”. Мы не будем отходить от традиции. Вот код этой программы:
Функция print() – это встроенная функция, то-есть она заранее определена. Используя Python 3 вы можете создавать и собственные функции.
Эта функция в качестве аргументов принимает строки и выводит их на консоль, или может сохранить их в файл. То есть мы попросили Python вывести на экран строку “Hello, World!”, что он и сделал:
Строка обязательно должна быть написана в кавычках!
Вывод нескольких строк
В предыдущем примере мы выводили только одну строку – “Hello, World!”. Но функция print() может принимать несколько аргументов и выводить несколько строк. Для этого строки разделяются с помощью запятой.
А вот что делает этот код:
Необязательные параметры
Помимо строк функция print() может использовать необязательные параметры:
Параметр sep
Следующий код выводит две строки и разделяет их символом перевода строки:
Вот как это работает:
Параметр end
Если мы выводим две строки с помощью двух функций priint(), то они будут на разных строках. Это происходит потому что, по умолчанию, после каждой последней строки ставится знак перевода строки. Вот пример кода:
А вот его выполнение:
А теперь используем параметр end и укажем что в конце строки нужно добавлять пробел:
И выполним этот код:
Параметр file
По умолчанию функция print() выводит информацию на консоль. А используя параметр file, мы можем поместить вывод в файл.
Работать с файлами мы пока не умеем, но в коде я оставил комментарии которые должны помочь его понять:
А теперь посмотрим как это сработает:
При выполнении этого кода на экран консоли ничего не вывелось, так как текст был помещён вместо консоли в файл. Если файла нет, то он создастся. При этом файл не перезаписывается, а строка записывается в конец файла.
Вывод результатов арифметических операций
Функция print() позволяет в себя поместить другие функции или операторы. Например мы можем вывести результат арифметических операций:
Как вы могли заметить, математическую операцию (5+2) не нужно брать в кавычки. Так как, всё что в кавычках считается строкой а не операцией и не высчитывается.
Подробнее математические операции рассмотрим в отдельной статье.
Вывод значений переменных
Ну и конечно мы можем выводить значения переменных. Переменную, также как и операцию, не нужно брать в кавычки, вот пример кода:
Я изменил разделитель, чтобы убрать пробелы.
Код написанный выше выполняется следующим образом:
Итоговый пример
И для закрепления материала давайте напишем и разберём такую программку:
Вот результат выполнения этой программы:
В официальной документации встроенная в Python функция print() описана здесь.
Ввод и вывод данных в Python
Все существующие программы и приложения так или иначе взаимодействуют с пользователем. Для этого они получают от пользователя данные, обрабатывают их и выводят что-то в ответ. В приложениях, не взаимодействующих с пользователем, нет смысла.
В Python встроены мощные инструменты для форматированного ввода и вывода, достаточные для реализации взаимодействия с пользователем в полноценном приложении.
Получение данных input
Получение данных — один из важнейших компонентов любой программы. Например, простой калькулятор получает данные от пользователя, когда тот вводит с клавиатуры числа, нажимает на элементы интерфейса калькулятора, даже вставляет скопированное выражение.
Входные данные в Python 3 обычно сохраняются в переменных или списках, чтобы их можно было обработать. Синтаксис операции ввода выглядит так:
Кроме того, оператор input() позволяет перед запросом ввода вывести какой-либо текст, например:
Таким образом можно дать подсказку пользователю, что нужно ввести. В отличие от строго типизированных языков программирования Python позволяет вводить любые типы данных без их явного указания. То есть пользователь может ввести как строку, так и число. Синтаксис команды ввода от этого не изменится.
Однако, часто нужно получить данные определенного типа, например, калькулятор ожидает число, а пользователь вводит строку. Для этого используется приведение типа, в данном случае к целочисленному:
Если пользователь введет строку или дробь, интерпретатор Python возбудит исключение. Поэтому для ввода используют оператор try-except:
Дополнительно про проверку, введено ли число, можно прочитать в отдельной статье.
Также можно запрашивать ввод в бесконечном цикле, выход из которого осуществляется только тогда, когда пользователь вводит данные нужного типа:
Вывод данных print
Вывод используется не только для отображения данных на экране, но и для перенаправления вывода одной программы на ввод другой, или для записи вывода в файл и т. д.
Для вывода данных в Python используется функция print(). С её помощью можно выводить строки, числа, последовательности. Её синтаксис выглядит так:
Интерпретатор Python также позволяет передавать в print() другую функцию:
В этом случае функция sum посчитает сумму аргументов и вернёт результат. Этот результат будет выведен с помощью print в консоль.
В print() можно передать несколько аргументов:
Кроме того, строки можно складывать с помощью оператора «+»:
Однако не всегда нужно выводить что-то на экран. Программисты могут перенаправить вывод программы в файл. Функцию print() имеет необязательный параметр «file», который по умолчанию равен «sys.stdout», то есть выводу на экран. Если программист хочет перенаправить вывод в файл, он должен написать код:
Кроме того, если нужно сделать красивое оформление вывода разными цветами, то можно воспользоваться библиотекой colorama или termcolor. Подробно про цветной вывод описано в отдельной статье на сайте.
Пример программы
В программах ввод и вывод взаимосвязаны, например, пользователь вводит данные, программа обрабатывает их и выводит обратно на экран. Даже если программа не консольная, а с графическим интерфейсом, то если пользователь нажал на кнопку «Запустить», он всё равно ввел в программу данные, которые дали сигнал для выполнения какой-либо функции.
Приведём пример консольной программы, которая выполняет операции над числами. То есть осуществляет ввод и вывод данных в консоль на Python 3. Мы вводим два числа, выбираем операцию, которую надо совершить над ними: сложение, вычитание, умножение или деление. Программа вычисляет результат и выводит его.
Таким образом у нас получился консольный калькулятор. Как было написано выше, для красоты можно сделать ввод и вывод цветным, меняя цвет фона и вводимых символов.
Также на нашем сайте есть пример калькулятора с графическим интерфейсом. Для этого в ней была использована библиотека Tkinter.
Команды ввода-вывода и арифметические операции в Питоне.
После того, как вы узнали в какой среде можно создавать и выполнять программы на Питоне, можно приступить к изучению основ этого языка. Самым интересным является то, что первые простые программы можно писать без знаний о каких-либо сложных конструкций и тела программы (как и в Паскале). В этом уроке мы познакомимся с операциями ввода-вывода в Питоне, а также быстрого вывода арифметических операций на экран компьютера.
Чтобы узнать, что получается в результате действий, проводимых вами в программе, необходимо как-то это отобразить. К самому простому и основному способу вывода данных из программы является старый добрый вывод результата на экран, прямо из командной строке Shell среды разработки IDLE.
Для вывода значений на экран, в Питоне предусмотрена функция print(). Внутри круглых скобок, через запятую, следует писать то, что вы хотите вывести.
Примеры вывода:
Вывод результата вычислений на экран
Для немедленного вывода результата вычислений на экран, производим действия в скобочках.
Также, есть возможность с помощью одного оператора вывести на экран сразу несколько результатов вычислений.
Вывод текста
Вывод значения переменной на экран
В отличие от других языков программирования конструкции в Питоне предложения не нужно заканчивать завершающим символом.
Ввод и вывод значений на экран
Однако не стоит забывать и о типе вводимых данных. Помните, что в самом начале статьи я говорил, что мы вводим строку. Проверим это на примере. Попробуйте выполнить следующий код:
Как видим, результатом сложения является состыковка двух символов (конкатенация), а не реальная сумма чисел.
Выходом из этой ситуации будет два нижеприведенных варианта:
Перенос значения в уже заданную переменную
Вывод без использования новой переменной
В следующем уроке, когда мы будем говорить о типе данных, данная ситуация будет легко исправлена.
Функция Print в Python
Функция print() в языке Питон предназначена для вывода заданных объектов на стандартное устройство вывода — обычно экран, также может отправлять их в файл.
Синтаксис
Рассмотрим синтаксис этой функции. Самый простой пример:
Даже если функция не получает никаких аргументов, все равно необходимо вставлять после названия пустые скобки, что значит для интерпретатора выполнить функцию, а не просто ссылаться на нее.
В результате этого будет выведен неотображаемый символ пустой строки, она появиться на экране, не нужно путать это с пустой строкой, в которой вообще нет никаких символов.
Но чаще всего нужно передать какое-то сообщение пользователю, к примеру:
>>> print(‘Your message here’)
Параметры
Как было сказано, print() можно вызывать без всяких аргументов при необходимости создать пустую строку, или указывать один аргумент для вывода сообщения. Кроме того, функция может принимать любое количество позиционных аргументов, разделяя их запятой, что очень удобно при необходимости объединения нескольких элементов.
Полная версия print выглядит так:
Пример использования функции print
Самый простой пример:
Следующий пример – вывод строкового значения из переменной:
>>> message = ‘Hello world’ >>> print(message)
Выведем разные типы:
>>> print(‘one’, ‘two’, ‘three’) # str one two three >>> print(42) # int 42 >>> print(3.14) # float 3.14 >>> print(True) # bool True >>> print([1, 2, 3]) # list [1, 2, 3] >>> print(<'red', 'green', 'blue'>) # set <'red', 'green', 'blue'>>>> print(<'name': 'Alice', 'age': 42>) # dict <'name': 'Alice', 'age': 42>>>> print((1, 2, 3)) # tuple (1, 2, 3)
Ниже — пример использования параметра sep :
>>> print(‘hello’, ‘world’, sep=None) hello world >>> print(‘hello’, ‘world’, sep=’ ‘) hello world >>> print(‘hello’, ‘world’) hello world
Если функция должна выводить аргументы в виде отдельных строк, можно передать символ экранирования:
>>> print(‘hello’, ‘world’, sep=’\n’) hello world
Более полезный пример — вывод аргументов в виде пути к файлу:
>>> print(‘home’, ‘user’, ‘documents’, sep=’/’) home/user/documents
Второй необязательный параметр — end. Он позволяет предотвратить разрыв строки, когда выведенное сообщение не должно заканчиваться символом новой строки. Для этого передается пустая строка:
print(‘Checking file integrity. ‘, end=») print(‘ok’) Checking file integrity. ok
>>> print(‘The first sentence’, end=’. ‘) >>> print(‘The second sentence’, end=’. ‘) >>> print(‘The last sentence.’) The first sentence. The second sentence. The last sentence.
При необходимости можно указывать одновременно два ключевых аргумента:
print(‘Mercury’, ‘Venus’, ‘Earth’, sep=’, ‘, end=’!’) Mercury, Venus, Earth!
import time source_file = open(‘parse.txt’, ‘w’) for i in range(0, 30): if i % 10 == 0 and i > 0: print(f»iteration #«, file=source_file, flush=True) else: print(f»iteration #«, file=source_file) time.sleep(1) source_file.close()
Кодировка
Функция print() в Python 3 и выше никак не контролирует кодировку символов — это определяется потоком кода. В большинстве случаев нет необходимости менять кодировку, так как по умолчанию используется UTF-8.
В Python 2 кодировка зависит от того, данные какого типа выводятся на экран. При выводе текста кириллицей рекомендуется указывать способ кодировки:
>>> print u’Привет’ >>> print «Привет».decode(‘utf-8’)
Системную кодировку можно узнать через sys.stdout.encoding :
>>> import sys >>> sys.stdout.encoding ‘utf-8’
Буферизация ввода-вывода
Буферизация (от англ. buffer) — способ организации обмена, который подразумевает использование буфера для временного хранения данных.
Блочная буферизация (block-buffered)
Операции ввода и вывода иногда буферизуются с целью повышения производительности. Рассмотрим пример:
import time num_seconds = 1 for countdown in reversed(range(num_seconds + 1)): if countdown > 0: print(countdown, end=». «) time.sleep(1) else: print(‘Go!’)
В качестве конца строки мы используем «. «. В такой реализации функция print() будет накапливать строки в буфер, и выведет сразу весь результат после вызова print(‘Go!’)
Линейная буферизация (line-buffered)
Линейная буферизация потока, перед началом ввода/вывода, ожидает момента, пока в буфере не появиться разрыв строки. Изменив print() в примере выше на следующий:
мы увидим последовательную печать на экран:
Небуферизированный вывод (unbuffered)
Unbuffered поток соответствует своему названию — никакой буферизации не происходит, операция ввода/вывода выполняются без промедления. Для этого достаточно переписать print() из примера выше следующим образом:
print(countdown, end=’. ‘, flush=True)
Тем самым функция print() принудительно очищает поток, не ожидая символа новой строки в буфере.
Стилизированный print
pprint
С помощью модуля pprint, который входит в стандартную библиотеку Python, можно более наглядно отображать некоторые объекты, при этом структура их сохраняется.
Один из примеров использования модуля — словарь со вложенными словарями:
вместо длинной строки будет отображен так:
Есть необязательный параметр depth и indent. Depth указывает — ключи какого уровня вложенности отображать, скрытые уровни будут заменены на троеточие. Indent устанавливает размер отступов:
reprlib
>>> import reprlib >>> reprlib.repr([x**10 for x in range(5)]) ‘[0, 1, 1024, 59049, 1048576]’
json.dumps
Словари часто представляют собой данные JSON, широко используемые во всемирной сети. Для правильной стилизации словаря в строку JSON можно воспользоваться одноименным модулем, который имеет хорошие возможности печати:
Цвет (управляющие коды ANSI)
Для выделения важной информации при выводе текста можно воспользоваться возможностью форматировать текст с помощью ANSI кодов. Это может выглядеть как » \033[31m «, где \033 — указание на то, что дальше описывается управляющий код, [31m – задание красного цвета текста.
def out_red(text): print(«\033[31m <>«.format(text)) def out_yellow(text): print(«\033[33m <>«.format(text)) def out_blue(text): print(«\033[34m <>«.format(text)) out_red(«Вывод красным цветом») out_yellow(«Текст жёлтого цвета») out_blue(«Синий текст»)
Чтобы такой вариант работал не только на Linux, но и на Windows, необходимо активировать поддержку ANSI для stdout в запущенной консоли, делается это так:
import ctypes kernel32 = ctypes.windll.kernel32 kernel32.SetConsoleMode(kernel32.GetStdHandle(-11), 7)
Анимация (прелоадеры)
Чтобы сделать интерфейс программы более привлекательным, можно анимировать его. Например, используя preloader, пользователь будет знать, что программа все еще работает.
Вращающееся колесо
Одним из примеров прелоадера является вращающее колесо, что указывает на незавершенную работу, когда точно не известно, сколько времени осталось до завершения запущенной операции. Часто такой прием используется во время загрузки данных с сети, устанавливая простую анимацию движения из последовательности нескольких символов, циклически повторяющихся:
from itertools import cycle from time import sleep for frame in cycle(r’-\|/-\|/’): print(‘\r’, frame, sep=», end=», flush=True) sleep(0.2)
Progress Bar
Если же время до завершения операции известно или же есть возможность определить процент выполнения задачи, можно установить анимированный прелоадер. В таком случае необходимо определить, сколько знаков «#» нужно отобразить и сколько пробелов вставить. После этого текст удаляется и строится сначала:
Best practice
Как убрать пробелы в print() Многие начинающие Python разработчики забывают о том, что разделителем у функции print() по умолчанию является пробел (» «)
Для удаления пробела, используйте параметр sep :
print(«Hello, «, name, ‘!’, sep=») # Hello, Alex!
Python print to file (печать в файл) При необходимости записать какой-то объект в файл можно воспользоваться стандартными возможностями функции print() :
1 открыть нужный файл для записи, вовсе не обязательно создавать его вручную, следующий код сделает это автоматически:
sample = open(‘samplefile.txt’, ‘w’)
2 записать нужное значение в открытый файл:
print(«I’m starting to learn the language Python», file = sample)
3 закрыть файл после окончания операции:
В результате этого будет создан обычный текстовый файл с записанным значением, работать с которым можно будет точно так же, как и с созданным самостоятельно.
Таким образом, несмотря на свою кажущуюся простоту, стандартная функция для вывода print() имеет немало скрытых возможностей, некоторые из которых были рассмотрены.
Python: вывод данных в консоль
При разработке программ постоянно используется вывод данных в консоль. Например, при тестировании функций программы, которая ещё не обзавелась графическим интерфейсом, или как средство нахождения ошибок и отладки кода.
Python предоставляет программисту инструменты, позволяющие не просто выводить данные в консоль, но и форматировать их.
Функция print и её параметры
Функция print() включена в стандартную библиотеку языка Python, как основной инструмент для вывода данных в консоль или любое другое устройство (экран, принтер и так далее).
Программист может настраивать вывод данных, используя аргументы функции:
*objects
Это данные, которые выводятся на экран. Программист передает в функцию сколько угодно объектов, которые автоматически преобразуются в строковый формат и направляются в поток вывода.
Передавая объекты в функцию, программист может их передавать через запятую или использовать конкатенацию. Передача нескольких аргументов не приведёт к конфликту между *objects и другими необязательными аргументами, потому что интерпретатор автоматически распознаёт остальные параметры по ключевому слову (sep, end, file, flush)!
Вот пример:
Этот аргумент определяет, что будет стоять между переданными объектами. По умолчанию параметр sep имеет значение » «, то есть при выводе нескольких объектов, между ними будет установлен пробел, поменяем его на другой символ, например «-«:
Аргумент определяет символ, которым заканчивается выполнение функции print(). По умолчанию это символ переноса строки «\n», то есть после вывода всех данных каретка переходит на следующую строку, и следующий вывод функции print начинается с новой строки. Если нужно, чтобы вывод нескольких print был в одну строку — следует заменить последний символ.
Вот пример:
Этот аргумент позволяет переопределить поток вывода. По умолчанию установлено значение «sys.stdout», то есть данные выводятся в консоль. Если вместо этого указать какой-нибудь файл, то в данные запишутся в него.
Вот пример скрипта на Python, который откроет файл temp.txt и запишет в него текст с помощью функции print:
flush
Этот необязательный аргумент позволяет отчистить поток вывода. По умолчанию имеет значение False, когда вывод буферизуется, программист может указать значение «True», чтобы вывод производился сразу. Например, если вы пишете в файл данные, то они попадают в буфер и записываются реально в файл когда буфер заполнится или будет закрыт файл.
Аналогично и с выводом в консоль, данные записываются в буфер и выводятся из него в консоль. Если flush выставлен в True, то вывод производится немедленно.
Форматированный вывод
Для того чтобы выведенную в консоль информацию можно было без проблем прочитать и понять, она должна быть форматирована. Python предоставляет программисту инструменты, позволяющие форматировать вывод в консоль разными способами. С их помощью можно даже создать ровную и читаемую таблицу.
Оператор %
Оператор % часто используется для форматирования и хорошо известен не только программистам на Python, но и программистам на C/С++. По сути, оператор % — это метка, вместо которой подставляется значение переменной или выражение. Оператор % размещается непосредственно в выводимой строке, а подставляемые значения — в кортеже после второго %. Пример:
Помимо символа % указывается тип значения, а также, по желанию, длина и точность. Синтаксис выглядит так:
Если рассмотреть пример, можно увидеть, что:
Метод format
Этот инструмент был добавлен в Python версии 2.6. В сравнении с предыдущем способом format оказывается чуть более громоздким. Программист использует символ «<>», чтобы отметить место, в которое будет подставлена переменная или выражение. Внутри фигурных скобок можно указать имя, тип значения, ширину и точность.
Подставляемые значения указываются в кортеже после ключевого слова format. Их можно указывать как позиционно, так и присваивать по имени. Пример:
Метод format также позволяет форматировать числа, то есть указывать их ширину и точность:
Этот способ позволяет очень гибко форматировать вывод данных. Например, программист может передавать в строку данные из готового словаря:
Строковый метод
centre()
Эта функция выравнивает строку по центру в соответствии с указанной шириной, заполняя недостающую ширину пробелами. Она имеет следующий синтаксис:
Здесь:
Пример:
Если поменять символ заполнения, получится следующее:
ljust()
rjust()
f-строки
Иногда нужно просто вставить значение переменной в какую-то часть строки. Можно воспользоваться одним из методов форматирования, строить длинные конструкции из комбинаций строк и имён переменных, соединённых запятыми (или «+»), например:
Однако в Python версии 3.6 в язык был добавлен простой и удобный инструмент, который называется f-строка или интерполированная строка. С его помощью можно удобно вставлять переменные в любое место выводимой строки. Для этого используются фигурные скобки «<>», внутри которых указывается имя переменной, а перед строкой ставится символ «f». Пример:
Поля заданной ширины
В приведённых выше примерах уже использовались инструменты для настройки ширины полей. Ширина поля вывода настраивается с помощью вставки численного значения между знаком «%» и типом вывода (например, «d»). То есть установка ширины поля выглядит так:
Установка ширины полей работает так:
Примеры
С помощью форматированного вывода можно полностью настроить любой вывод в консоль, например:
Вывод ошибки
Ниже пример обработки ошибки. Мы перехватываем исключение в блоке except и выводим сообщение о ней с помощью функции print.
Вывод списка
Ниже пример того как выводится список в одну строку:
Если нужно перечислить элементы списка в столбик с указанием порядковых номеров, то это можно сделать следующим образом:
Вывод массива
Здесь выводим массив построчно с указанием номеров элементов.
Вывод словаря
Здесь приведём два варианта для словарей.
Простой вариант:
В виде таблицы:
Вывод матрицы
Сложность в выводе матрицы состоит в том, что из-за разных длин чисел элементы столбца будут стоять не друг под другом, а со смещением. С помощью форматирования можно решить эту проблему.
Здесь мы создали матрицу в виде двумерных списков, но если вы работаете с матрицами с помощью библиотеки NumPy, то там вывод в консоль форматируется автоматически.