Python: Funções, Módulos e a Biblioteca Padrão9 Parâmetros com valores padrões • Cada...

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Python: Funções, Módulos e a Biblioteca Padrão

Prof. Dr. Dilermando Piva Jr.Python Aula 04

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Comando print

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Forma antiga:

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Comando print

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Forma mais atual:

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Funções

...Seu programa tendo cara de programa!

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Definindo FunçõesDefinição da função inicia com “def” Nome da função Argumentos

Identação

“return” indica o retorno da função

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Definindo FunçõesDefinição da função inicia com “def” Nome da função Argumentos

Identação

“return” indica o retorno da função

Sem header fileSem declaração do tipo de retorno da função ou do tipo dos argumentos

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Chamando uma função

>>> def myfun(x, y):

return x * y

>>> myfun(3, 4)

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• Sintaxe básica para chamar uma função:

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Passagem de parâmetros

• Várias métricas podem ser usadas na passagem dos parâmetrosde uma função:

>>> def myfun(x, y):

return x * y

>>> myfun(3, 4)

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>>> myfun(y=3, x=4)

12

>>> myfun(3, y=4)

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Parâmetros com valores padrões

• Cada parâmetro pode ter um valor padrão.

• Utilizado quando um parâmetro é omitido na chamada da função

def myfun(x, y = 0.3, prompt = True):

res = x * y

if prompt:

print “Resposta é %f”, res

return res

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Parâmetros com valores padrões

def myfun(x, y = 4, prompt = True):

res = x * y

if prompt:

print “Resposta é %i”, res

return res

• Esta função pode ser invocada de várias formas:

>>> myfun(3)

Resposta é 12

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>>> myfun(x=3, prompt = False)

12

>>> myfun(5, 2, False)

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Parâmetros com valores padrões

• Valores default são avaliados apenas uma vez

• Objetos mutáveis (listas, dicionários) armazenam chamadasanteriores

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Parâmetros…

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Múltiplos argumentos (args)

• Pode receber um número arbitrário de parâmetros

• *args (( entra uma tupla para dentro da função ))

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Múltiplos argumentos (args) • Pode receber um número arbitrário de parâmetros

• *args (( entra uma tupla para dentro da função ))

• Pode ocorrer também o desempacotamento automático…passando como parâmetro o *….

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Múltiplos argumentos (kwargs) • Podem receber um número arbitrário de ‘keywords’

• **kwargs

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Melhorando...

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Múltiplos argumentos (kwargs) • Podem receber um número arbitrário de ‘keywords’

• **kwargs

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Um exemplo mais complexo....

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Múltiplos argumentos

• Podem receber inclusive listas e dicionários.

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Outro exemplo...

Atenção:

Erro!

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Valor de retorno• Toda função em Python retorna alguma valor;

• Mesmo funções que não possuem a cláusula return.

• Funções que não possuem return retornam None.

• None é uma constante especial definida na linguagem;

• Similar a NULL, void, ou nil em outras linaguagens;

• É lógicamente equivalente à False;

• O interpretador não imprime None.

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Valor de retorno• Uma função pode retornar mais de um valor

>>> def teste():

x = 1

y = 2

z = 3

return x, y, z

>>> x, y, z = teste()

>>> ret = teste()

>>> ret

(1, 2, 3)

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Observações 1/2

• Funções podem ser utilizadas da mesma maneira queoutro tipo de dado em Python

• Elas podem ser:

- Argumentos para outras funções;

- Valores de retorno de outras funções;

- Atribuídas para outras variáveis;

- Partes de tuplas, listas, etc;

…

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Observações 2/2• A execução da função cria uma nova tabela de símbolos,

específica para a função.

• Variáveis declaradas dentro da função são unicamentelocais!

• São destruídas após a execução de toda a função.

• Funções tem acesso à variáveis com escopo global.

• Utilizando a cláusula global você pode acessar/modificarvariáveis globais.

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Algumas funções especiais

... e Python também tem seu momento funcional!

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Notação lambda• Funções podem ser definidas sem precisar de rótulos!

• Isto é muito útil quando você quer passar uma pequena função comoargumento para outra função

• Apenas funções simples (única expressão) podem ser definidas nessanotação.

• Notação lambda tem um histórico rico em linguagens de programaçãodesde I.A. passando por LISP, haskell...

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Notação lambda

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Notação lambda

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Notação lambda

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Funções map, reduce e filter

• Função map(func, seq)

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Funções map, reduce e filter

• Função map(func, seq)

• Função interna que aplica uma função func a cada item de um objetosequência (seq) e retorna uma lista com os resultados da chamada da

função.

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Funções map, reduce e filter• Função map(func, seq)

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Funções map, reduce e filter• Função map(func, seq)

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Observação: após utilizar o objeto MAP, o resultado é zerado.

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Funções map, reduce e filter

• Função filter(func, seq)

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Funções map, reduce e filter

• Função filter(func, seq)

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Funções map, reduce e filter• Função filter(func, seq)

• Função interna que aplica uma função filtro func a cada item de umobjeto sequência (seq) e retorna uma lista com os resultados quesatisfazem os critérios da função de teste seq.

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Funções map, reduce e filter• Função filter(func, seq)

• Exemplo de utilização→ remoção de dados faltantes

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Funções map, reduce e filter• Função filter(func, seq)

• Outro exemplo mais complexo….

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Funções map, reduce e filter

• Combinando MAP com FILTER

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Funções map, reduce e filter

•Função reduce(func, seq)

•Função que aplica a função sobre o valor corrente retornado pela função(func) junto com o próximo item da lista. Import de functools

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Funções map, reduce e filter•Função reduce(func, seq)

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Funções map, reduce e filter•Função reduce(func, seq)

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Funções map, reduce e filter•Função reduce(func, seq)

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Funções Any e All

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all()

any()

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Função sorted()

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Trabalha igual ao sort() para listas...Entretanto, atua sobre qualque iterável... Inclusive listas.Não altera a original. Cria uma nova!

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Função zip

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Funções geradoras e iteradores

• Função enumerate

- Função que gera uma tupla (índice, item da tupla) que ajuda na manipulação desequências e dicionários.

• Função yield value

- Função interna poderosa para gerar valores a medida que for chamada.

• Função iter(sequencia/dicionario)

- Função para produzir objetos iteradores em resposta à função interna iter.

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List Comprehension

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List Comprehension

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List Comprehension

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Generators

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Generators

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Generators

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Generators

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Módulos

... Módulos: o que é, como criar e como utilizar.

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Introdução 1/2

• Quando você encerra o interpretador, todas as definições devariáveis e funções são perdidas;

• Solução é gerar um script e roda-lo.

• Mas e se você desejar utilizar um determinada função do scriptem outro programa?

Solução são os módulos!

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Introdução 2/2• Um módulo é um arquivo .py contendo definições e comandos

Python:

- Funções

- Variáveis e constantes

- Classes

- ...

• Vantagem é a possibilidade de adicionar todas estas definiçõesem outros arquivos ou módulos.

• Isto é feito utilizando a cláusula import

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Executando módulos como scripts

• Rodar um módulo Python é similar a importar as definições domódulo para o interpretador.

• Se você fizer python meuModulo.py irá carregar as definições e destruir logo

em seguida!

• Para executar algum determinado código de maneira similar àum script você deve testar a cláusula __name__ :

if __name__ == “__main__”:

print “Execute algum código”

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Pacotes• Pacotes são coleções de módulos Python.

• Qualquer diretório do sistema operacional que contém um arquivo__init__.py dentro é considerado um pacote.

• Pacotes organizam módulos e permitem que programadores importemmódulos da seguinte maneira:

• import meuPacote.meuSubPacote.meuModulo

# meuPacote/

# __init__.py -- vazio

# meuSubPacote/

# __init__.py -- vazio

# meuModulo.py -- modulo importado

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Pacotes (2)• Python dá suporte à hierarquia de pacotes onde

podemos ter uma árvore de pacotes separadaspor pastas

• O arquivo __init__.py é quem caracteriza umpacote

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Pacotes (3)• O comando from <modulo> import * não funciona por default

• Deve-se adicionar o atributo __all__ dentro do arquivo __init__.py dopacote

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Caminho de busca dos módulos• Quando você executa import meuModulo o interpretador

procura pelo arquivo meuModulo.py seguindo umadeterminada regra.

- Primeiramente ele procura pelo arquivo no diretório corrente (onde o interpretadorfoi executado).

- Caso ele não encontre o arquivo no diretório corrente, a busca prossegue em umalista de diretórios que é especificada na variável sys.path

• Você pode atribuir novos diretórios de busca na variávelsys.path (ela é uma lista dentro do módulo sys da bibliotecapadrão)

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Compilando um módulo Python

... Compilando??? Como assim??? Python não é interpretado???

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?

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Compilando um módulo Python

• Sim, Python é e continua sendo interpretada!

- Python utiliza o conceito de byte-code (muito conhecido em Java).

• O que acontece quando você importa um módulo:

1) - Interpretador busca pelo arquivo .py correspondente;

2) - Arquivo .py é “compilado” para o byte-code reconhecido pelo interpretador;

3) - Byte-Code é incorporado a tabela de símbolos correntes do interpretador.

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Compilando um módulo Python

• Compilação para byte-code pode ser um gargalo dedesempenho quando você carregar um programa!

- Especialmente se você utiliza muitos módulos em seu programa.

• Solução é pré-compilar os módulos antes de rodar seuprograma!

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Como compilar

• Nas novas versões da linguagem a pré-compilagem é realizadaautomaticamente.

- Interpretador também controla as modificações nos módulos e reproduz as mesmasno byte-code.

• Algumas dicas de otimização:

- Invoque o interpretador com a opção -O. Isto gera código mais otimizado;

- Otimizações realizadas pela pré-compilagem e pelo -O influenciam somente avelocidade em que os módulos são carregados e não executados;

- Você pode rodar só a versão ótimizada de seu módulo (.pyc) sem a necessidade dedo arquivo .py original.

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Como compilar

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Módulos da biblioteca padrão

... O poder de python agora!

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Módulo math• Disponibiliza uma série de funções e constantes matemáticas

que auxiliam na criação de aplicações científicas.

math.sqrt(numero): Retorna a raiz quadrada do número;

math.cos(numero): Retorna o cosseno do número em radiano;

maht.sin(numero): Retorna o seno do número em radiano;

math.tan(numero): Retorna a tangente do número em radiano;

math.radians(numero): Converte o angulo ‘numero’ de graus para radiano;

math.hypot(x, y): Retorna a hipotenusa dos números (catetos) fornecidos;

math.pi: Constante que represente o número pi (3.141592...).

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The Python Standard Python Library - math

http://docs.python.org/library/math.html

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Outros módulos numéricos e matemáticos

numbers: manipulação de dados numéricos

http://docs.python.org/library/numbers.html

cmath - Funções matemáticas para números complexos

http://docs.python.org/library/cmath.html

random - Geração de números randomicos

http://docs.python.org/library/random.html

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Módulo sys• Funções/constantes que acessam e manipulam o interpretador.

sys.argv: Lista que contém os argumento passados por parâmetro em um script;

sys.path: Lista com os diretórios de busca do interpretador;

sys.platform: Retorna a plataforma em que o interpretador está rodando;

sys.stdin: Manipulação do stream de entrada;

sys.stdout: Manipulação do stream de saída;

sys.stderr: Manipulação do stream de erro;

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The Python Standard Python Library - sys

http://docs.python.org/library/sys.html

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Módulo sys

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Módulo os• Interface para operações com o sistema operacional

os.open(filename, mode): Abre um arquivo do sistema de arquivos;

os.read(file, buffersize): Lê uma determinada fração de um arquivo aberto;

os.write(file, string): Escreve uma determinada string em um arquivo aberto;

os.chmod(file, mode): Altera as permissões de um arquivo;

os.chdir(path): Altera o diretório de trabalho corrente;

os.getenv(key): Retorna uma determinada variável de ambiente do SO;

os.getlogin(): Retorna o login do usuário que está rodando o interpretador;

os.kill(pid): Mata um determinado processo do SO.

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The Python Standard Python Library - os

http://docs.python.org/library/os.html

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Módulo re• Módulo responsável pela criação e manipulação de expressões

regulares

• Expressões Regulares é uma forma avançada de mexer comstrings

• Permite que você crie condições para que um trecho sejaencontrado, substituído ou tratado de alguma forma

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Módulo re• Usa-se raw string (string cruas) r “”

• Podemos definir repetição, ocorrência

• Há duas formas de usar:

• Definindo um objeto expressão regular, compilando uma stringde definição

• Usando um comando re passando como argumento uma stringdefinindo uma regexp

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Módulo re• Define-se uma expressão regular e a compila usando o

comando compile

• Pode-se usar expressões comentadas para auxiliar oentendimento do funcionamento da regexp

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Outros MódulosData Compression - zlib, gzip, bz2, zipfile, tarfile

http://docs.python.org/library/archiving.html

Criptografia - hashlib, hmac, mds, sha

http://docs.python.org/library/crypto.html

Linguagens de marcação - sgmlib, htmllib, xml

http://docs.python.org/library/markup.html

Internet - webbrowser, cgi, httplib, ftplib, poplib, smtplib, SocketServer

http://docs.python.org/library/internet.html

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Outros MódulosMultimedia- audioop, imageop, wave

http://docs.python.org/library/mm.html

Internacionalização - gettext, locale

http://docs.python.org/library/i18n.html

Interface Gráfica - Tkinter (TCL/TK)

http://docs.python.org/library/tk.html

Desenvolvimento - pydoc, doctest, unittest

http://docs.python.org/library/development.html

Debug - bdb, pdb

http://docs.python.org/library/debug.html

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Outros MódulosDate e Horário- date, time, datetime, timedelta, tzinfo, timezone

http://docs.python.org/library/datetime.html

Tempo – time.asctime([t]), time.clock(), time.localtime([secs])

http://docs.python.org/library/time.html

Calendário- calendar.iterweekdays(), …

http://docs.python.org/library/calendar.html

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Adicional

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Tratamento de Erros…

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try:...

except:...

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Tratamento de Erros…

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try:...

except:...

Else:...Finally:...