Quine на Python

Программисты тоже умеют развлекаться, так что давайте сегодня развлечемся и напишем quine (квайн). Квайн – это такая программа, которая выводит на экран свой же код, ни больше, ни меньше. Сразу договоримся, что пустая программа на Python, которая ничего не выводит, не считается квайном; это не интересно.

В Python у нас есть чудо-переменная, которая хранит путь к текущему интерпретируемому файлу, поэтому можно сделать так:

print(open(__file__).read())

Эта программа открывает свой же файл, читает и печатает его целиком. Но это жульничество, потому что в квайнах не принято читать файлы. Хорошо, а что если назвать файл print(__file__), записать в него print(__file__) и выполнить python "print(__file__)". Будет работать, но можешь вот без этих трюков, чисто кодом? Да без проблем!

Нам нужно что-то печатать, значит берем print:

>>> print('?')
?

Программа начинается с print…, значит и печатать будем тоже самое:

>>> print('print()')
print()

Не получается, потому что у нас тут уже два print да кавычки, а печатается только один. Так можно плодить print до бесконечности, но все равно не будет хватать одного в выводе. Будем решать поэтапно. Давайте заведем переменную s с кодом нашей программы.

>>> s='print()';print(s)
print()

Но код теперь начинается с s=, исправим:

>>> s='s=?;print(s)';print(s)
s=?;print(s)

Смотрите, уже похоже, осталось только на место знака вопроса воткнуть содержимое строки s из оригинального кода. Это самый важный момент. Используем format, а точнее s.format(s), который в определенном месте строки s вставит саму же строку s, таким образом, мы «разрываем рекурсию»:

>>> s='s={};print(s)';print(s.format(s))
s=s={};print(s);print(s)

Отлично! Но тут два недостатка: во-первых, не забыть добавить s.format(s) в саму строку s:

>>> s='s={};print(s.format(s))';print(s.format(s))
s=s={};print(s.format(s));print(s.format(s))

Во-вторых, нужно вернуть на место кавычки. Не зря я недавно рассказывал о флагах преобразования строк. Используем флаг {!r} в формате, чтобы вывести repr(s), который для строк содержит одинарные кавычки:

>>> s='s={!r};print(s.format(s))';print(s.format(s))
s='s={!r};print(s.format(s))';print(s.format(s))

Ура! Квайн готов и работает!

Вы можете сделать квайн короче, используя другой стиль форматирования строк через процент: {!r} заменяется на %r, s.format(s) на s%s, плюс экранируется процент внутри самой строки s%%s (%% понимается как сам знак процента, а не как место для подстановки):

>>> s='s=%r;print(s%%s)';print(s%s)
s='s=%r;print(s%%s)';print(s%s)

🐉 Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈 

Полезные декораторы

Как и обещал, приведу список полезных декораторов. Среди них как стандартные поставляемые вместе с Python, так и декораторы из других библиотек и исходные коды прочих интересных декораторов.

Начнем с самых известных.

Continue Reading Полезные декораторы

Coffee, tee or me

Итератор, как известно, выдает значения по одному (например, методом next), и его нельзя «отмотать» назад. Это означает, что получать все подряд значения из итератора может только один потребитель. Однако, если несколько потребителей хотят читать из одного итератора, его можно разделить с помощью функции itertools.tee. Кстати, tee переводится как тройник (тройник похож на букву Т).

tee принимает исходный итератор и число – количество новых итераторов, на которые разделится исходный, а возвращает кортеж из новых итераторов. При этом извлечение значений из одного из итераторов не влияет на остальные.

📎 Пример:

from itertools import tee

def source():
    for i in range(5):
        print(f'next is {i}')
        yield i

# три потребителя
coffee, tea, me = tee(source(), 3)

# первый берет два числа
next(coffee); next(coffee)
# второй одно
next(tea)
# третий - все
for i in me:
    ...

Вывод:

next is 0
next is 1
next is 2
next is 3
next is 4

Видно, что все значения были извлечены из исходного оператора по одному разу, но каждый потребитель получил их столько раз, сколько хотел.

Предостережения:

1. Исходный итератор не следует итерировать, иначе производные итераторы лишатся некоторых значений. 

2. Механизм tee таков, что он хранит в памяти извлеченные элементы, чтобы остальные потребители могли их получить, даже если исходный итератор уже сместился. Поэтому, если элементов много или они большие, это может серьезно повлиять на расход памяти.

Полный пример кода (плюс моя реализация tee на скорую руку) – по ссылке.

🐉 Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈 

Флаги преобразования

При форматировании строк доступны 3 флага преобразования объекта в строку: !r, !s и !a.

>>> x = "дом"
>>> f'{x}'
'дом'
>>> f'{x!r}'
"'дом'"
>>> f'{x!s}'
'дом'
>>> f'{x!a}'
"'\\u0434\\u043e\\u043c'"

Для фанатов format:

>>> '{0!r}'.format(x)
"'дом'"
>>> '{!r}'.format(x)
"'дом'"

Флаг !r вызывает repr(x), а флаг !s вызывает str(x). Флаг !a вызывает ascii(repr(x)). Функция ascii превращает все символы за пределами набора ASCII (включая русские буквы в юникоде) в их коды. Если флаг не указан, то по умолчанию считается, что он !s.

Для классов __repr__ и __str__ могут иметь различное определение:

class Foo:
    def __repr__(self):
        return "репр"
    def __str__(self):
        return "строка"
x = Foo()
print(f'{x!r}')  # репр
print(f'{x!s}')  # строка

Если __str__ нет, то будет вызван __repr__.

Рекомендации: __str__ должен давать нам человеко-читаемое описание объекта, а __repr__ – уникальное представление объекта, по которому можно частично или полностью восстановить состояние этого объекта или хотя бы помочь с отладкой. __str__ – для пользователей, __repr__ — для питонистов.

📎 Отличный пример для наглядности – datetime:

>>> import datetime
>>> dt = datetime.datetime(2019, 7, 27)
>>> repr(dt)
'datetime.datetime(2019, 7, 27, 0, 0)'
>>> str(dt)
'2019-07-27 00:00:00'
>>> eval(repr(dt)) == dt
True

str от datetime просто покажет нам дату и время в удобном формате; repr от datetime вернет строку, в которой будет вызов описан конструктора конкретно этого объекта, да так, что при исполнении этой строки как кода на Python функцией eval – мы получим объект datetime для той же даты. Впрочем, никто нас не обязывает делать этот трюк для каждого объекта.

🐉 Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈 

exit и компания

Выхода нет. Человек стучится в закрытую дверь, одиноко стоящую в поле (хотя может ее обойти).
>>> exit

У каждого, наверное, было: пишешь в интерпретаторе exit, а он:

>>> exit
Use exit() or Ctrl-D (i.e. EOF) to exit

Что же такое exit? Оказывается это такой класс, а текст — это всего лишь его repr:

>>> type(exit)
<class '_sitebuiltins.Quitter'>
>>> repr(exit)
'Use exit() or Ctrl-D (i.e. EOF) to exit'

А еще есть quit – он тоже из этой семьи:

>>> type(quit)
<class '_sitebuiltins.Quitter'>

Что же приходит при вывозе такого класса? Просто бросается исключение SystemExit, которое, между прочим, можно поймать. Попробуйте:

try:
    # выбери любое из:
    exit()
    quit()
except SystemExit:
    print('Невозможно покинуть Омск')

Есть еще sys.exit, который тоже бросает SystemExit, что может быть пойман.

🛑 Вывод: нельзя надеятся на exit() для гарантированного завершения программы, ведь ваш код может быть обернут в try / except Exception, который может подавить SystemExit. Как же быть? Есть способ – это os._exit, который завершит программу на системном уровне:

import os
try:
    os._exit(-1)
except SystemExit:
    print('Невозможно покинуть Омск')
finally:
    print('Я свободен!')

Ни первый, ни второй print не сработают!

✋ Надо упомянуть еще os.abort(), которая также немедленно завершает программу сигналом SIGABRT, что еще дополнительно приводит к созданию дампа памяти. Причем, не будет вызван даже обработчик сигнала, установленный через signal.signal(). Функция os.abort() подходит только для аварийного завершения приложения.

🐉 Специально для канала @pyway. Подписывайтесь на мой канал в Телеграм @pyway 👈