Download - Python e Django – Programação de Alto Nível
Simples o suficiente para um curso introdutório Muitos recursos Orientação a Objetos
Escalável (módulos, classes, controle de exceções)
Biblioteca embutida extensa e grande número de módulos fornecidos por terceiros
Grande variedade de aplicações Linguagem interpretada (script) Multi-plataforma Gratuito Comunidade bastante desenvolvida
Porquê Python?
Python: Tipos Básicos
São categorias de valores que são processados de forma semelhante
Por exemplo, números inteiros são processados de forma diferente dos números de ponto flutuante (decimais) e dos números complexos
Tipos primitivos: são aqueles já embutidos no núcleo da linguagem◦ Simples: numéricos (int, long, float, complex) e cadeias
de caracteres (strings)◦ Compostos: listas, dicionários, tuplas e conjuntos
Tipos definidos pelo usuário: são correspondentes a classes (orientação objeto)
Tipos de Dados
São áreas de memória reservadas para armazenamentos de dados
Os nomes de variáveis são identificadores: ◦ Nomes podem ser compostos de algarismos (0-9), letras (a-z ou A-Z)
ou sublinhado ( _ )◦ O primeiro caractere não pode ser um algarismo◦ Não Palavras reservadas (if, while, etc) são proibidas
Servem para:◦ Guardar valores intermediários◦ Construir estruturas de dados
Uma variável é modificada usando o comando de atribuição:◦ Var = expressão
É possível também atribuir a várias variáveis simultaneamente:◦ var1,var2,...,varN = expr1,expr2,...,exprN
Variáveis
Variáveis são criadas dinamicamente e destruídas quando não mais necessárias, por exemplo, quando saem fora de escopo (veremos isso mais tarde)
O tipo de uma variável muda conforme o valor atribuído, i.e., int, float, string, etc.
Variáveis
Há vários tipos numéricos que se pode usar em python:◦ Int: números inteiros de precisão fixa
1 , 2 , 15 , -19◦ Long: números inteiros de precisão arbitrária
1L , 10000L , -9999999L◦ Floats: números racionais de precisão variável
1.0 , 10.5 , -19000.00005 , 15e-5 ◦ Complex: números complexos
1+1j , 20j , 1000+100J
Números
São cadeias de caracteres Constituem outro tipo fundamental do python Constantes string são escritas usando aspas
simples ou duplas Ex.: "a" ou 'a‘ O operador “+” pode ser usado para concatenar
strings Ex.: "a"+"b" é o mesmo que "ab" O operador “*” pode ser usado para repetir
strings Ex.: "a"*10 é o mesmo que "aaaaaaaaaa"
Strings
Python usa a tabela de caracteres default do S.O. Ex.: ASCII, UTF-8 Caracteres não imprimíveis podem ser expressos
usando notação “barra-invertida” (\)\n é o mesmo que new line\r é o mesmo que carriage return\t é o mesmo que tab\b é o mesmo que backspace\\ é o mesmo que \\x41 é o mesmo que o caractere cujo código
hexadecimal é 41 (“A” maiúsculo)
Strings
A notação barra-invertida (\) pode ser desabilitada desde que a constante string seja precedida por um r (erre minúsculo)◦ São chamadas strings raw (cruas)
Também é possível escrever constantes string em várias linhas incluindo as quebras de linha usando três aspas como delimitadores
Strings
Notação para separar trechos de uma string◦ Notação: string[índice1:índice2]◦ Retorna os caracteres desde o de índice1
(inclusive) até o de índice2 (exclusive)◦ Se o primeiro índice é omitido, é assumido 0◦ Se o último índice é omitido, é assumido o fim da
string
Strings – Fatias (slices)
Também chamadas expressões lógicas Resultam em verdadeiro (True) ou falso (False) São usadas em comandos condicionais e de
repetição Servem para analisar o estado de uma computação e
permitir escolher o próximo passo Operadores mais usados
◦ Relacionais: > , < , ==, !=, >=, <=◦ Booleanos: and, or, not
Avaliação feita em “Curto-circuito”◦ Expressão avaliada da esquerda para a direita◦ Se o resultado (verdadeiro ou falso) puder ser determinado
sem avaliar o restante, este é retornado imediatamente
Expressões Booleanas
As constantes True e False são apenas símbolos convenientes
Qualquer valor não nulo é visto como verdadeiro enquanto que 0 (ou False) é visto como falso
O operador or retorna o primeiro operando se for vista como verdadeiro, caso contrário retorna o segundo
O operador and retorna o primeiro operando se for vista como falso, caso contrário retorna o segundo
Operadores relacionais são avaliados antes de not, que é avaliado antes de and, que é avaliado antes de or
Expressões Booleanas
Além dos operadores, é possível usar funções para computar valores
As funções podem ser definidas:◦ Pelo programador◦ Em módulos da biblioteca padrão◦ Por default: são as funções embutidas (built-in)
Na verdade, fazem parte do módulo __builtins__, que é sempre importado em toda aplicação
Funções Embutidas
Muitas funções importantes são disponibilizadas em módulos da biblioteca padrão◦ Ex.: o módulo math tem funções como sin, cos, exp e
outras Um módulo pode conter não só funções mas
também variáveis ou classes◦ Por exemplo, o módulo math define a constante pi
Para usar os elementos de um módulo, pode-se usar o comando import◦ Formatos:
import modulo from modulo import nome,...,nome from modulo import *
Importando Módulos
Python: Comandos Básicos
Comandos condicionais Comandos de repetição Definição e uso de procedimentos
(subprogramas) Definição e uso de classes e objetos
(programação OO)
Passos em programação
Forma geral: print expr,expr,... Os valores das expressões são escritos um
após o outro sem pular de linha: >>> print "1.001 ao quadrado é ",1.001**2
1.001 ao quadrado é 1.002001 Se o comando terminar com vírgula, o
próximo print escreverá na mesma linha.
O programa que computa elementos da série de Fibonacci termina quando atinge um elemento com valor superior a uma constante
Podemos tornar o programa mais flexível se ao usuário for permitido estipular o valor máximo
O comando input permite perguntar ao usuário um valor (normalmente é atribuído a uma variável)◦ Formato: input(pergunta)◦ onde pergunta é uma string opcional que será
exibida para indicar o valor que se espera (i.e., prompt)
Input
É o comando condicional por excelência Formatos:
◦ if expressao:
comandos◦ if expressao:
comandos1 else: comandos2
◦ if expressao1:
comandos1 elif expressao2: comandos2
else: comandos(N)
If
Repete uma seqüência de comandos enquanto uma dada expressão booleana é avaliada como verdadeira
Formato: while expressão:
comando ... comando
While
Python: Listas
Maneira de organizar dados de maneira a facilitar seu acesso
Algumas formas são clássicas:◦ Listas◦ Arrays (vetores e matrizes)◦ Tuplas (registros)◦ Árvores
Linguagens freqüentemente possuem primitivas para construção dessas E.D. ◦ Estruturas de dados embutidas
Outras E.D. mais complexas podem ser construídas combinando as E.D. clássicas
Estruturas de dados
São arranjos seqüenciais de informações mais simples
Caracterizam-se por permitir o acesso eficiente aos seus elementos em ordem seqüencial
A definição clássica de uma lista como estrutura de dados abstrata compreende:◦ Operação de construção de uma lista vazia◦ Operação que testa se uma dada lista é vazia◦ Operação para obter o primeiro elemento de uma lista◦ Uma operação para adicionar um novo elemento no
início de uma lista◦ Operação para retirar o elemento inicial de uma lista
Listas
Retorna uma progressão aritmética de inteiros numa lista
Forma geral: range (início, parada, incremento)◦ início (opcional) é o primeiro valor a ser gerado
(default: 0)◦ parada é o limite da progressão: a progressão
termina no último valor antes de parada◦ incremento (opcional) é o passo da progressão
(default:1)
A função range
Permite iterar sobre os elementos de uma lista
Forma geral: for var in lista : comandos◦ Os comandos são repetidos para cada valor de
lista◦ Durante a repetição, var possui o valor corrente
da lista Uma grande utilidade da função range é
construir a lista de iteração Ex.: >>>for i in range(1,7): print i,
Comando for
Python: Tuplas e Strings
São estruturas de dados parecidas com listas, mas com a particularidade de serem imutáveis
Tuplas são seqüências e, assim como listas, podem ser indexadas e fatiadas, mas não é possível modificá-las
Uma tupla vazia se escreve () Os parênteses são opcionais se não
provocarem ambigüidade Uma tupla contendo apenas um elemento
deve ser escrita com uma vírgula ao final
Tuplas
Manipulação de strings é uma atividade freqüente em programas Python
Existe um módulo chamado string que contém uma grande quantidade de funcionalidades para trabalhar com strings◦ Para usá-las:
from string import * Entretanto, strings pertencem à classe str e
a maior parte do que existe no módulo string aparece como métodos da classe str
Módulo String
Python: Dicionários
São estruturas de dados que implementam mapeamentos
Um mapeamento é uma coleção de associações entre pares de valores◦ O primeiro elemento do par é chamado de chave
e o outro de conteúdo De certa forma, um mapeamento é uma
generalização da idéia de acessar dados por índices, exceto que num mapeamento os índices (ou chaves) podem ser de qualquer tipo imutável
Dicionários
Considere que queiramos representar um caderno de telefones
Uma solução é ter uma lista de nomes e outra de telefones◦ Telefone de nome[i] armazenado em telefone[i]◦ Acrescentar “Joao” com telefone “20122232”:
nome+= “Joao” telefone+=“20122232”◦ Para encontrar o telefone de “Joao”:
Tel = telefone[nome.index[“Joao”]] Dicionários tornam isso mais fácil e eficiente
◦ telefone[“Joao”] = “20122232”◦ Tel = telefone[“Joao”]
Chaves vs. Índices
Uma constante do tipo dicionário é escrita { chave1:conteúdo1, ... chaveN:conteúdoN} Uma variável do tipo dicionário pode ser
“indexada” da maneira habitual, isto é, usando colchetes
O conteúdo associado a uma chave pode ser alterado atribuindo-se àquela posição do dicionário
Novos valores podem ser acrescentados a um dicionário fazendo atribuição a uma chave ainda não definida
Não há ordem definida entre os pares chave/conteúdo de um dicionário
Criando dicionários
get(chave,valor)◦ Obtém o conteúdo de chave◦ Não causa erro caso chave não exista: retorna
valor◦ Se valor não for especificado chaves inexistentes
retornam None
Método get
items() retorna uma lista com todos os pares chave/conteúdo do dicionário
keys() retorna uma lista com todas as chaves do dicionário
values() retorna uma lista com todos os valores do dicionário
pop (chave)◦ Obtém o valor correspondente a chave e remove
o par chave/valor do dicionário
Métodos items, keys, values e pop
Python: funções
É uma técnica de programação que nos permite pensar num problema em diversos níveis
A idéia é que quando estamos pensando num problema macroscopicamente, não estamos preocupado com minúcias
Dividir para conquistar:◦ Um problema é dividido em diversos sub-
problemas◦ As soluções dos sub-problemas são combinadas
numa solução do problema maior
Abstração
Em Python, sub-programas têm o nome de funções Formato geral: def nome (arg, arg, ... arg): comando . . . comando Onde:
◦ nome é o nome da função◦ args são especificações de argumentos da função
Uma função pode ter 0, 1 ou mais argumentos comandos contêm as instruções a ser executadas
quando a função é invocada
Definindo funções
Python: Classes
É uma disciplina de programação assim como a Programação Estruturada
Tenta unificar as idéias de algoritmos e estruturas de dados através do conceito de Objeto◦ Um objeto é uma unidade de software que encapsula
algoritmos e os dados sobre o qual os algoritmos atuam Os seguintes conceitos são importantes quando
falamos de orientação a objetos:◦ Polimorfismo◦ Abstração◦ Herança
Orientação a Objetos
É o que permite que dois objetos diferentes possam ser usados de forma semelhante◦ Por exemplo, tanto listas quanto tuplas ou strings podem
ser indexadas por um número entre colchetes e suportam o método len
◦ Assim, se escrevemos ...
for i in range(len(X)): print i, X[i]◦ ...não é possível saber de antemão se X é uma tupla, uma
lista ou uma string Desta forma, se escrevemos um algoritmo para ser
aplicado um objeto X, então também pode ser aplicado a um objeto Y desde que Y seja suficientemente polimórfico a X
Polimorfismo
É o que permite que um objeto seja utilizado sabendo-se sobre ele apenas a sua interface◦ Em particular, não precisamos conhecer a
implementação dos seus métodos Em OO a abstração tem mais alcance pois
um objeto encapsula tanto dados como algoritmos◦ Assim, podemos atribuir objetos ou passar objetos
como argumentos, sem necessariamente saber como o objeto está implementado
Abstração ou Encapsulamento
É o que permite construir objetos que são especializações de outro objeto◦ Isso permite o reuso de software já que objetos
especializados herdam dos objetos genéricos uma série de atributos comuns
Por exemplo, considere um objeto que representa uma forma geométrica. Então, ele pode ter características tais como área, perímetro, centróide, etc.◦ Um polígono é uma forma geométrica,
Portanto, herda todas as características de formas geométricas Deve suportar também características específicas como
número de lados e comprimento de arestas
Herança
A maneira mais simples é: class nome: var = valor ... var = valor def metodo (self, ... arg): ... def metodo (self, ... arg): ... As variáveis e os métodos são escritos precedidos pelo nome da
classe e por um ponto (.) Assim, uma variavel v definida numa classe c é escrita c.v
Os métodos sempre têm self como primeiro argumento◦ self se refere a uma instância da classe
Uma nova instância da classe é criada usando nome ()
Declarando a Classe
>>> class C: a = 2 b = 3 def f(self,x): return C.a*x+C.b>>> C.a = 99>>> C.b3>>> obj=C()>>> obj.f(7)17
Exemplo
No exemplo anterior, a e b eram atributos da classe C e portanto usáveis por qualquer instância de C
Mais freqüentemente, precisamos de atributos associados a instâncias individuais
Um atributo attr associado a uma instância obj tem nome obj.attr
Se queremos nos referir a um atributo attr de um objeto dentro de algum de seus métodos, usamos o nome self.attr
Atributos de instâncias
>>> class C: def init(self,a=2,b=3): self.a = a self.b = b def f(self,x): return self.a*x+self.b>>> obj1 = C()>>> obj1.init(2,3)>>> obj2 = C()>>> obj2.init(8,1)>>> obj1.f(7)17>>> obj2.f(7)57
Exemplo
Se uma classe define atributos de classe, as instâncias herdam esses atributos da classe como atributos de instância
Ex.:>>> class C: a = 1 def f(self,x): self.a += x>>> c = C()>>> c.f(2)>>> c.a3>>> C.a1
Atributos herdados de classe
Um método como init do exemplo anterior é bastante útil para inicializar atributos da instância e é conhecido como construtor da classe
Na verdade, Python suporta construtores que podem ser chamados automaticamente na criação de instâncias◦ Basta definir na classe um método chamado __init__◦ Este método é chamado automaticamente durante a criação
de um nova instância da classe, sendo que os argumentos são passados entre parênteses após o nome da classe
Obs.: o método __init__ é apenas um exemplo de “método mágico” que é invocado de maneira não padrão (veremos outros adiante)
Construtores
>>> class C: def __init__(self,a=2,b=3): self.a = a self.b = b def f(self,x): return self.a*x+self.b>>> obj1 = C()>>> obj2 = C(8,1)>>> obj1.f(7)17>>> obj2.f(7)57
Exemplo
Para fazer uma classe C herdar de outra B, basta declarar C como:
class C(B): . . . Diz-se que C é sub-classe (ou derivada) de B ou que B
ésuper-classe (ou base) de C C herda todos os atributos de B A especialização de C se dá acrescentando-se novos
atributos (variáveis e métodos) ou alterando-se métodos
Se, um método de C, precisa invocar um método m de B, pode-se utilizar a notação B.m para diferenciar do m de C, referido como C.m
Especialização de Classes
>>> class B: n = 2 def f(self,x): return B.n*x>>> class C(B): def f(self,x): return B.f(self,x)**2 def g(self,x): return self.f(x)+1>>> b = B()>>> c = C()>>> b.f(3)6>>> c.f(3)36>>> c.g(3)37>>> B.n = 5>>> c.f(3)225
Exemplo
O construtor de uma classe D derivada de C precisa chamar o construtor de C
A chamada do construtor de C não é feita por default
Permite inicializar os elementos de C que não são específicos de D
Usa-se a notação C.__init__(self, ...)
Construtores de Classes Derivadas
É possível construir uma classe que herda de duas ou mais outras. Ex.:
class C(A,B): ... Nesse caso, a classe derivada herda todos os
atributos de ambas as classes-base Se ambas as classes base possuem um
atributo com mesmo nome, aquela citada primeiro prevalece
No exemplo acima, se A e B possuem um atributo x, então C.x se refere ao que foi herdado de A
Herança Multipla
Framework web, escrito em Python Focado em desenvolvimento ágil “Nós fazemos a parte repetitiva, você faz o
que interessa.”
Django
Veremos o desenvolvimento de uma aplicação web utilizando o framework.
Nome do projeto: Controle de estoque de um bar.
Projeto Django
Conclusão
Obrigado!
