Делаем первое простое программное обеспечение на Python
Введение в GUI
То есть вы могли бы запустить программу из командной строки и получить результат в том же самом виде. Но чтобы ваш код взаимодействовал с пользователем, необходим интерфейс для взаимодействия.
В этом уроке я собираюсь использовать Tkinter. Удобная вещь в Python состоит в том, что вы можете импортировать другие файлы в свой файл. Точно также нужно импортировать Tkinter, аналогично #include в C.
Создаем собственный калькулятор
Выше мы увидели простой графический интерфейс с кнопкой и полями. Приступим к созданию простого калькулятора Python.
Сразу скажу, что стиль кода, названия переменных очень важны и существует n-способов создания кода, но здесь мы только хотим понять суть создания ПО, а не выучить все правила правильного написания кода.
Создание GUI
Прежде чем перейти к коду, мы создадим графический интерфейс для нашего приложения-калькулятора. Для более легкого понимания мы будем использовать только одну кнопку и 4 строчки для ввода.
Воспользуемся написанным кодом выше и возьмем оттуда label, entry и button.
Создание функции
В нашем случае сразу после ввода 2 чисел и указания операции между ними должен быть показан ответ.
Начнем с кнопки Submit (см. изображение калькулятора выше).
Нам нужно дать команду кнопке, создать функцию, которая предназначена для этого.
Называем функцию process, которая после нажатия кнопки, простыми словами, обращается за данными к нашим строкам ввода и получает значения, введенные пользователем. Полученные данные мы сохраняем в number1, number2, operator.
Процесс вычислений
На этом этапе нам нужно обработать ввод, полученный от пользователя. По умолчанию полученное значение является строкой.
Для того, чтобы преобразовать тип данных мы строковую переменную оборачиваем в int.
Строка в Python обозначается как » « или ‘ ‘, то есть здесь в if мы проверяем строковый оператор, полученный от пользователя и сохраняем результат в переменной answer.
Теперь, наконец, нам нужно отправить вывод:
Код целиком будет выглядеть так:
Вы успешно написали код нашего калькулятора.
Обработка исключений
Заголовок звучит слишком техническим? Определенно нет, не переживайте. Мы всегда должны учитывать много разных моментов.
Предположим, вы сделали этот калькулятор и показали его другу. Друг вместо того, чтобы вводить целое число вводит буквы, которые должны быть там где цифры. Python выдает ошибку и сразу останавливается.
Здесь идет процесс обработки исключений Python, также во многих программах и на веб-страницах выдается предупреждение или предупреждающие сообщения.
Обработка исключений считается простым процессом. Давайте посмотрим, как это сделать в нашей программе:
Создание EXE
Чтобы создать исполняемую *.exe версию или Apk (для Android) необходимо «заморозить» (freeze) ваш код.
Есть много способов «заморозить» ваш код, но я бы предложил использовать Pyinstaller.
Шаг 1
Перейдите на сайт pyinstaller.org и установите его. Можно это сделать через pip, а можно скачать Pyinstaller.
Шаг 2
Перейдите в папку, в которой находится код, нажмите SHIFT + правую клавишу мыши и далее «Открыть в командной строке». Т.е. либо «open in command prompt» или «power shell» в зависимости от вашей версии ОС.
Добавляем свой значок для EXE-файла и помещаем всё в один файл с помощью второй команды.
Исходную программу на Python и *.exe файл вы можете скачать ниже:
На этом мы заканчиваем урок по разработке своего первого программного обеспечения на Python.
Овладей Python, создавая реальные приложения. Часть 1
Создаем интерактивный словарь.
Jan 20, 2019 · 10 min read
В этой серии из 10 статей мы будем использовать Python для написания 10 реальных приложений. И в процессе создания этих приложений мы будем осваивать всё новые важные и нужные инструменты, чтобы развивать ваши навыки владения Python.
Многие не понимают, что изучение языков программирования важно. Пускай это кажется сложным, но вам нужно попробовать. Не переживайте, если у вас нет никакого практического опыта работы с Python. Для начала вам будет достаточно просто понимать основы этого языка.
Первым приложением, которо е мы создадим, будет словарь. Интерактивный словарь. Да, я знаю, что это просто. Но путешествие в тысячу миль начинается с первого шага, поэтому вам нужно его сделать. Так что будет делать наш словарь? Он будет возвращать значение слова, которое ввел пользователь, так ведь словари и работают, правильно? Кроме того, если пользователь сделал опечатку в слове, наша программа предложит наиболее подходящее слово, спрашивая “возможно, вы имели в виду это?”. А если слово имеет более одного значения, то программа должна возвращать их все. Теперь это уже не кажется таким легким, да? Давайте разбираться.
К концу этой статьи вы будете чувствовать себя так же, как и этот мужчина на фотографии после своего прыжка. Потому что изучение и переживание чего-то нового повышает наши настроение и мотивацию. И именно этим мы сегодня и займемся.
Примечание: Наряду с изучением того, как создавать приложения, уделите особое внимание тому, как написан код. Чистый код также очень важен.
Чтобы понять, как будет работать словарь, нам нужно понимать, какие данные он будет использовать в работе. Что ж, приступим. Данные тут представлены в формате JSON. Если вы уже знакомы с этим форматом, можете пролистать на пару абзацев вниз. Однако если вы видите это название впервые, или вам нужно освежить знания, я вам помогу. Советую вам посмотреть на данные, которые мы будем использовать, чтобы лучше разобраться с форматом JSON. Вы найдете их тут и тут.
Интересный факт: к 2017 году каждую секунду генерировалось 2,500,000,000,000,000,000 (2,5 квинтиллиона) байт информации. Да, вы не ошиблись, каждую секунду.
JSON, или JavaScript Object Notation — простейший, удобный для чтения (как для людей, так и для компьютеров) формат структурирования данных. Он, в основном, содержит две структуры: ключ и значение, связанное с этим ключом. Возьмем пример из наших данных. Ниже представлена пара “ключ/значение”. Ключ — это выражение “abandoned industrial site”, а значение — “Site that cannot be used for any purpose, being contaminated by pollutants”, определение этого выражения.
После загрузки данных, создадим функцию, которая будет брать слово и искать его значение в этих данных. Это просто.
Шаг 2— Проверка на несуществующие слова
Использование простого элемента if-else поможет проводить проверку на несуществующие слова. Если такого слова нет в данных, просто дайте пользователю знать об этом. В нашем случае, программа выдаст “The word doesn’t exist, please double check it.” (“Такого слова не существует, пожалуйста, перепроверьте”)
Шаг 3 — Чувствительность к регистру
Каждый пользователь вводит слова по-своему. Одни напишут слово в нижнем регистре, а другие могут написать то же слово с заглавной буквы. Нам нужно, чтобы результат для каждого из этих вариантов был одинаковым. Например, при вводе “Rain” и “rain” должны выводиться одни и те же результаты. Чтобы добиться этого, мы конвертируем слово, введенное пользователем, в нижний регистр, потому что наши данные записаны так же. Для этого используем встроенную функцию Python lower().
Условие 1 — Чтобы удостовериться, что программа возвращает значение слов, которые начинаются с заглавной буквы ( Delhi, Texas), мы проведем проверку на заглавную букву в условии else-if.
Условие 2 — Чтобы удостовериться, что программа возвращает значение сокращений (USA, NATO), мы проведем проверку на верхний регистр.
Ваш словарь уже может выполнять свою основную задачу, возвращать значение слова. Но давайте пойдем чуть дальше. Не правда ли круто, что Google предлагает вам правильный вариант слова, если вы допустили опечатку в поисковой строке?
Что, если сможем сделать то же самое в нашем словаре? Здорово, правда? Перед тем, как приступить к этому в Шаге 5, давайте в Шаге 4 разберемся как работает эта функция.
Шаг 4 — Самое точное соответствие
Если при вводе слова пользователь допустил опечатку, наверное, вы хотите предложить ему наиболее подходящее слово и спросить, не это ли слово имелось в виду. Тут нам поможет библиотека Python difflib. Есть два способа решения этой задачи, мы попробуем оба и выберем более эффективный.
Способ 1 — Sequence Matcher
Давайте разбираться. Для начала импортируем библиотеку и вызываем из неё функцию. Функции SequenceMatcher() нужны 3 параметра. Первый параметр — “Junk”, он проверяет на наличие пробелов и пропущенных строк, в нашем случае мы вводим “None”. Второй и третий параметры — слова, которые вы сравниваете. И добавленная функция ratio выдаст вам результат в виде числа.
Как вы видите, сходство между словами “rainn” и “rain” — 0,89, то есть 89%. Это первый способ. Однако в этой же библиотеке есть и другая функция, которая сразу выводит наиболее подходящее слово, без всяких чисел.
Способ 2 — Get Close Matches
Эта функция работает так: первый параметр — слово, для которого вы хотите найти самое точное соответствие. Второй параметр — список слов, с которыми это слово нужно сравнить. Третий параметр определяет, сколько совпадений вы хотите видеть в результате. И последний параметр — cutoff. Помните, в первом способе мы получили число, 0,89? Cutoff принимает указанное число, как наименьшее значение, позволяющее считать слово подходящим (0.99 — наибольшее возможное значение для самого подходящего слова). Этот параметр вы можете настроить, как вам нужно.
Не нужно же пояснять результат, правда? Наиболее подходящее слово из трёх — “rainy”, его программа и выводит. Если вы добрались до этого этапа, молодцы, сложная часть позади. Теперь нужно просто вставить это в ваш код, чтобы получить результат.
Шаг 5 — Возможно, вы имели в виду это?
Чтобы было удобнее читать, я добавил только часть кода с if-else. Вы уже видели первые два выражения else-if, давайте разберемся с третьим. Это проверка на наличие подходящих соответствий, потому что мы можем вывести результат, только если у слова есть соответствия. Функция get close matches берет введенное пользователем слово в качестве первого параметра и сравнивает с ним все загруженные нами данные. Как мы поняли ранее, в данном случае ключом будут слова из наших данных, а значением — их определения. [0] в операторе возврата означает, что в результате будет выведено наиболее точное из всех соответствий.
Да, да, именно это я и имел в виду. А что теперь? Нельзя просто так оставить этот вопрос. Если это пользователь и имел ввиду, программа должна возвращать значение этого слова. Этим мы и займемся в следующем шаге.
Шаг 6 — Возвращение значения
Ещё одно действие пользователя, ещё один оператор if-else, и всё. Программа выводит значение предложенного слова.
Шаг 7 —Вишенка на торте
Да, мы получаем значение слова “rain”, но вместе с ним выводятся квадратные скобки и всё прочее. Выглядит не очень красиво. Давайте уберем всё лишнее, и придадим этому более чистый вид. Вы знаете, что у слова “rain” несколько значений? Есть немало многозначных слов, поэтому для них программа будет повторять вывод, пока не выдаст все значения, а для однозначных слов она просто будет выводить это значение.
Выглядит намного красивее, правда? Ниже прикрепляю весь код полностью, можете изменять и улучшать его, как вам вздумается.
Пример простой программы на Python – пишем с нуля
В этом разделе мы обсудим основной синтаксис и разберем пример Python – запустим простую программу для печати Hello World на консоли.
Python предоставляет нам два способа запуска программы:
Давайте подробно обсудим каждый из них.
Интерактивная подсказка помощника
Python предоставляет нам возможность выполнять инструкции интерактивного помощника. Это предпочтительнее в том случае, когда нас беспокоит вывод каждой строки программы Python.
Чтобы использовать интерактивный режим, откройте терминал(или командную строку) и введите python(python3 в случае, если в вашей системе установлены Python2 и Python3).
Откроется следующее приглашение, в котором мы можем выполнить оператор Python и проверить влияние на консоль.
После написания отчета о печати нажмите клавишу Enter.
Здесь мы получаем сообщение “Hello World!” на консоли.
Использование файла сценария(Программирование в режиме сценария)
Подсказка интерпретатора лучше всего подходит для выполнения однострочных операторов кода. Однако мы не можем писать код каждый раз на терминале. Не рекомендуется писать несколько строк кода.
Чтобы запустить этот файл с именем first.py, нам нужно запустить следующую команду на терминале.
Шаг – 1: Откройте интерактивную оболочку Python и нажмите «Файл», затем выберите «Создать», откроется новый пустой скрипт, в котором мы можем написать наш код.
Шаг 2: Теперь напишите код и нажмите «Ctrl + S», чтобы сохранить файл.
Шаг – 3: После сохранения кода мы можем запустить его, нажав «Выполнить» или «Выполнить модуль». Он отобразит вывод в оболочку.
Результат будет показан следующим образом.
Шаг – 4: Кроме того, мы также можем запустить файл с помощью терминала операционной системы. Но мы должны знать путь к каталогу, в котором мы сохранили наш файл.
Многострочные операторы
Плюсы и минусы режима сценария
Режим сценария также имеет несколько преимуществ и недостатков. Давайте разберемся в следующих преимуществах запуска кода в режиме скрипта:
Посмотрим на недостатки скриптового режима:
Начало работы с PyCharm
В нашей первой программе мы использовали gedit в CentOS в качестве редактора. В Windows у нас есть альтернатива, например блокнот или блокнот ++, для редактирования кода. Однако эти редакторы не используются в качестве IDE для Python, поскольку они не могут отображать предложения, связанные с синтаксисом.
JetBrains предоставляет самую популярную и широко используемую кроссплатформенную IDE PyCharm для запуска программ Python.
Установка PyCharm
Как мы уже говорили, PyCharm – это кроссплатформенная IDE, поэтому ее можно установить в различных операционных системах. В этом разделе руководства мы рассмотрим процесс установки PyCharm в Windows, MacOS, CentOS и Ubuntu.
Windows
Установить PyCharm в Windows очень просто. Чтобы установить PyCharm в операционной системе Windows, перейдите по ссылке https://www.jetbrains.com/pycharm/download/download-thanks.html?platform=windows, чтобы загрузить установщика. Дважды щелкните файл установки(.exe) и установите PyCharm, нажимая «Далее» на каждом шаге.
Чтобы создать первую программу для Pycharm, выполните следующий шаг.
Шаг – 1. Откройте редактор Pycharm. Нажмите на «Создать новый проект», чтобы создать новый проект.
Шаг – 2. Выберите место для сохранения проекта.
Шаг – 3. Щелкните меню «Файл» и выберите «Новый». При нажатии на опцию «Новый» он покажет различные форматы файлов. Выберите «Файл Python».
Шаг – 4. Теперь введите имя файла Python и нажмите «ОК». Мы написали «Первую программу».
Шаг – 5. Теперь введите первую программу – print(«Hello World»), затем нажмите меню «Выполнить», чтобы запустить программу.
Шаг – 6. Результат появится внизу экрана.
Базовый синтаксис Python
Отступы в Python
Отступы – наиболее важная концепция языка программирования Python. Неправильное использование отступов приведет к ошибке “IndentationError” в нашем коде.
Отступы – это не что иное, как добавление пробелов перед оператором, когда это необходимо. Без отступа Python не знает, какой оператор выполнять следующим. Отступ также определяет, какие операторы принадлежат какому блоку. Если нет отступа или отступ неправильный, отобразится «IndentationError» и прервет наш код.
Отступы Python определяют, какая группа операторов принадлежит конкретному блоку. В языках программирования, таких как C, C ++, java, для определения блоков кода используются фигурные скобки <>.
В Python операторы, находящиеся на одном уровне справа, принадлежат одному блоку. Мы можем использовать четыре пробела для определения отступа. Давайте посмотрим на следующие строки кода.
В приведенном выше коде цикл for имеет блоки кода, если оператор имеет блок кода внутри цикла for. Оба с четырьмя пробелами с отступом. Последний оператор print() без отступа; это означает, что он не принадлежит циклу for.
Комментарии в Python
Комментарии необходимы для определения кода и помогают нам и другим людям понять код. Просматривая комментарий, мы можем легко понять назначение каждой строки, написанной нами в коде. Мы также можем очень легко найти ошибки, исправить их и использовать в других приложениях.
В Python мы можем применять комментарии, используя символ решетки #. Интерпретатор Python полностью игнорирует строки, за которыми следует символ решетки. Хороший программист всегда использует комментарии, чтобы сделать код стабильным. Давайте посмотрим на следующий пример комментария.
Мы можем добавить комментарий в каждую строку кода Python.
Хорошая идея – добавить код в любую строку раздела кода, цель которого неочевидна. Это лучший способ изучить при написании кода.
Типы комментариев
Python предоставляет возможность писать комментарии двумя способами – однострочный комментарий и многострочный комментарий.
Однострочный комментарий начинается с символа решетки #, за которым следует текст для дальнейшего объяснения.
Мы также можем написать комментарий рядом с оператором кода. Рассмотрим следующий пример.
Многострочные комментарии – Python не имеет явной поддержки многострочных комментариев, но мы можем использовать символ решетки # для нескольких строк. Например –
Мы также можем использовать другой способ.
Это основное введение в комментарии. Просмотрите наш урок по комментариям Python, чтобы изучить его подробно.
Идентификаторы Python
Идентификаторы Python относятся к имени, используемому для идентификации переменной, функции, модуля, класса, модуля или других объектов. Есть несколько правил, которым нужно следовать при присвоении имени переменной Python.
Мы определили базовый синтаксис языка программирования Python. Мы должны ознакомиться с основной концепцией любого языка программирования. Как только мы запомним концепции, упомянутые выше, изучение Python станет проще.
Полноценное Python приложение на Android
В этой статье я хотел бы рассказать о том, как создать полноценное приложение на Python для Android. Нет, это не очередной мануал для создания скрипта для sl4a, это мануал по созданию полноценного приложения с UI, возможностью собрать apk и выложить на Android Market. Заодно я хотел бы похвалиться своим первым приложением на google.play, это не hello world, а полезное приложение для фотографов, хотя и узко специализированное.
Начну рассказ пожалуй с самого приложения и завершу рассказам о том как оно делалось.
isortViewer
Мне как фотографу приходится тратить много времени на сортировку и отбор фотографий. Не всегда хочется сидеть за рабочим компьютером, когда под рукой есть ноутбук, смартфон или планшет, но копировать туда десятки гигабайт raw или jpeg файлов, а потом синхронизировать с рабочим компьютером — сомнительное удовольствие. Именно поэтому я создал программы isortManager и isortViewer, которые значительно облегчили мне работу по сортировке и отбору фотографий. Теперь заниматься отбором и сортировкой фотографий я могу лежа на пляже диване или скучая в пробке 🙂
Копипаст описания и пара скриншотов:
isortViewer — программа для фотографов, которая позволяет легко и быстрой отбирать и сортировать тысячи фотографий (raw или jpg) с фотосессий на ваших android смартфонах и планшетах. При этом, нет необходимости копировать десятки гигабайт jpg или raw файлов на устройство. Просто воспользуйтесь бесплатной программой isortManager для компьютера, которая сохранит все в один небольшой файл проекта:
1. Скачайте и запустите isortManager с официального сайта;
2. Создайте проект и добавьте папки с фотографиями. Поддерживаются форматы: jpg и raw (cr2, nef, orf и т.д.). В итоге у вас получится небольшой файл проекта (примерно 150 мб на несколько тысяч фотографий, будь то jpg или raw формат);
3. Скопируйте на ваше android устройство файл проекта, откройте в isortViewer. Вы можете помечать фотографии «на удаление», а так же, ставить рейтинги от 1 до 5 звезд;
4. После этого, скопируйте файл проекта обратно и примените изменения в isortManager. Кроме удаления выбранных фотографий, вы можете копировать или перемещать отмеченные фотографии. Например, фотографии с «5 звезд» можно скопировать в папку «шедевры», а «1 звезда» переместить в папку «хлам».
Приложение абсолютно бесплатно и доступно на google.play, однако донейты приветствуются.
Исходники доступны на официальном сайте!
Как это делалось
Так как python лучший язык программирования в мире кроме python я ничего не знаю, решено было написать приложение на python.
isortManager
С isortManager для PC проблем не возникло, создание GUI сборки под windows уже давно обкатано и работает он очень просто: с помощью dcraw выдирает jpg превьюшки из raw файлов, ресайзит из с помощью PIL и складывает в один файл с достаточно простой структурой. Был изобретен свой весолипед с контейнером для хранения фотографий и метаданных (полный путь к фотографии, отметка «на удаление» и отметка рейтинга), так как, например, zip или tar формат, не могут изменять один файл в архиве (метаданные), требую перепаковки всех файлов. Файлы просто пишутся один за другим подряд и в блоке метаданных (обычный repr питоновского словаря) в конце сохраняется смещения начала файлов, плюс в конце файла пишется размер блока метаданных. GUI написано на Tkinter (люблю я его за быстроту написания и за малый размер итоговой сборки), вот собственно скриншот:
И да, все это работает и на linux, и даже быстрее чем на windows )
isortViewer для android
Всего я нашел два способа заставить python приложение работать как полноценное приложение на android, это pygame for android и проект kivy.
Pygame — более низкоуровневый, все UI пришлось бы рисовать вручную, что отняло бы много времени, поэтому был выбран фреймворк kivy. Итак:
Это замечательный фрейморк для написания приложение для windows, linux, MacOS, android и iOS. Поддерживается мультитач, UI рисутется через OpenGL, значит должно работать аппаратное ускорение. Увидеть работу виджетов можно установив демонстрационное приложение Kivy Showcase. Есть возможность использования некоторых платформо специфичных функций, например, вибро или акселерометр, с помощью модуля android.
Для разработки я бы рекомендовал использовать linux, тем более, apk собираются именно в этой OS.
Hello World выглядит так:
Причем этот код будет работать на всех заявленных платформах. Пропадает необходимость в тестировании приложения в эмуляторе. Достаточно запустить скрипт на исполнение в своей любимой IDE и увидеть результат на экране компьютера, без задержек на компиляцию, запуск эмулятора и пр. Если вы все же хотите увидеть как это будет выглядеть непосредственно на устройстве, просто установите Kivy Launcher, скопируйте файлы проекта на карту памяти и запустите. Дебажить при этом можно при помощи adb logcat.
Если вы используете библиотеку android, которой нет на PC, но хочется запускать приложение не только на android, воспользуйте такой конструкцией:
Сборка apk достаточно проста и описана на этой странице. После сборки релиза, достаточно подписать свое приложение (я использовал этот мануал) и выложить в google play.
В следующей своей статье, я расскажу более подробно о процессе написания приложения «с нуля», расжевывая каждую строчку кода.
Хотелось бы сразу пресечь холивары на тему «для android только java, python не нужен». Я считаю, не важно, какие технологии «под капотом», главное чтоб приложение было качественным.
Сфера применения kivy может быть огромной. Сейчас на моем счету несколько приложений, написанных под заказ, где python с фремворком kivy показал себя с хорошей стороны. Например, ровно за один час, было написано приложение, для сети сервисных центров. Приложение работает в режиме киоска и установлено на дешевые китайские планшеты, которые висят в холле. Клиент набирает номер заказа, далее по WiFi планшет соединяется с сервером и сообщает статус заказа.