Mi Primera Clase de Python

Introducción

Python fue creado a finales de los ochenta por Guido van Rossum en el Centro para las Matemáticas y la Informática (CWI, Centrum Wiskunde & Informatica), en los Países Bajos, como un sucesor del lenguaje de programación ABC, capaz de manejar excepciones e interactuar con el sistema operativo Amoeba. Recibe influencias de ABC, ALGOL 68, C, Haskell, Icon, Lisp, Modula-3, Perl, Smalltalk y Java.

Python es un lenguaje de programación interpretado cuya filosofía hace hincapié en una sintaxis muy limpia y que favorezca un código legible.

Se trata de un lenguaje de programación multiparadigma, ya que soporta orientación a objetos, programación imperativa y, en menor medida, programación funcional. Es un lenguaje interpretado, usa tipado dinámico, es fuertemente tipado y multiplataforma.

Es administrado por la Python Software Foundation. Posee una licencia de código abierto, denominada Python Software Foundation License, que es compatible con la Licencia pública general de GNU a partir de la versión 2.1.1, e incompatible en ciertas versiones anteriores.

Instalación y Complementación Básica

La información más amplia sobre instalación, no sólo para Ubuntu, la tenemos en esta dirección. Debemos saber que, dada la extrema importancia de Python en programación, la mayoría de las instalaciones de Ubuntu incluyen una versión, que suele ser antigua. Para saber cuál es la versión instalada por defecto ejecutaremos en la terminal:

python -V

En la instalación básica de Ubuntu 16.04 la respuesta a esta orden es

Python 2.7.12

Si queremos o lo necesitamos podemos hacer convivir esta versión con otras. Para la instalación de las nuevas podemos ejecutar, por ejemplo:

sudo apt-get install python3.3-minimal

con lo que instalaríamos lo básico de Python 3.3.0. Creemos que no es conveniente cambiar la versión de Python por defecto en el sistema, ya que hay incompatibilidades entre ellas y cuando el sistema recurra a Python debe encontrar su versión por defecto, si queremos evitar problemas.

Como hemos dicho, la instalación por defecto es bastante básica. Puede interesar instalar herramientas para el setup de nuestro Python; con ellas podremos instalar, por ejemplo, pip que es a Python respecto a librerías algo así —para entendernos— como a apt-get es a Ubuntu para paquetes y metapaquetes. Para instalar estas herramientas haremos:

sudo apt-get install python-setuptools

y si lo queremos para Python 3 podemos ejecutar

sudo apt-get install python3-setuptools

Hecho esto tenemos a nuestra disposición easy_install. Si nos fijamos tenemos una para Python 2.7.12 y otra para Python 3:

easy_install    easy_install3

Ahora podemos instalar pip:

sudo easy_install pip

o bien

sudo easy_install3 pip

o los dos y así quedarían instalados

pip      pip-2.7  pip-3.2

(pip y pip-2.7 deben ser lo mismo)

Para mostrar un ejemplo (ver más aquí) de cómo instalar algo (en el ejemplo, el paquete Markdown)

sudo pip install Markdown

Para saber qué tenemos instalado con pip, y en cuál versión está, ejecutamos:

pip freeze

Para desinstalar puede usarse la opción uninstall. Por ejemplo, si quisieramos desinstalar Markdown, previamente instalado, ejecutaríamos:

pip uninstall Markdown

Si deseamos actualizar una librería instalada con pip ejecutaremos:

pip install PackageNameHere --upgrade

o bien:

pip install PackageNameHere -U

En fin, el mejor manual de pip que hemos encontrado es éste. Para ver generalidades, y algo menos específico, puede consultarse también este otro.

Por emacs no hemos de preocuparnos pues la instalación básica viene preparada para abrir y entender ficheros .py (los ficheros de Python acaban en .py). Si no hemos intalado emacs podemos hacerlo con la orden

sudo apt-get install emacs24

Uso Básico

Para ejemplificar lo que expliquemos en esta sección nos basaremos en los siguientes dos ficheros que hemos editado nosotros: fibo.py y tools.py.

En primer lugar, podemos hacer invocaciones de librerías instaladas como ésta:

python -c "import markdown; print markdown.markdown('**Excellent**')"

Si hemos codificado un fichero, digamos nuestro tools.py, abrimos una terminal (Ctrl + Alt + t) y nos desplazamos dentro de ella al lugar en el que hemos guardado tools.py —digamos [email protected]_usuario-nombre_equipo:~/Documents/taller_python, podemos tener dentro del terminal el siguiente diálogo:

[email protected]:~/Documents/tallerPython$ python3
Python 3.2.3 (default, Oct 19 2012, 20:10:41) 
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import tools
>>> a = [0,0,-1,5,4,4,7]
>>> tools.sortSr(a)
[-1, 0, 4, 5, 7]
>>> 

Si al importar un módulo, e incorporar su nombre al espacio de módulos, pensamos que vamos a usar frecuentemente una de sus funciones, podemos asignarle un nombre local (a modo de abreviatura):

>>> import fibo
>>> fib = fibo.fib
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Pero si de todo tools.py sólo quisiéramos el método sortSr y no quisiéramos cargar el resto, entonces podríamos hacer:

[email protected]:~/Documents/tallerPython$ python3
Python 3.2.3 (default, Oct 19 2012, 20:10:41) 
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> from tools import sortSr
>>> a = [0,0,-1,5,4,4,7]
>>> sortSr(a)
[-1, 0, 4, 5, 7]
>>> quit()
[email protected]:~/Documents/tallerPython$

La orden quit() nos saca del intérprete de Python hasta la línea de órdenes del sistema operativo. Se puede usar equivalentemente la orden exit() o Ctrl+D.

Como hemos visto antes, hay una variante de la declaración import que importa los nombres de un módulo directamente al espacio de nombres del módulo que hace la importación. Por ejemplo:

>>> from fibo import fib, fib2
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Esto no introduce en el espacio de nombres local el nombre del módulo desde el cual se está importando. Hay incluso una variante para importar todos los nombres que un módulo define sin importar el nombre del módulo al espacio de nombres de módulos:

>>> from fibo import *
>>> fib(500)
1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377

Esto importa todos los nombres excepto aquellos que comienzan con un subrayado (_)

Renombrando un espacio de nombres (namespace)

Al importar un módulo, el nombre del espacio de nombres puede ser cambiado:

>>> import math as mathematics
>>> print(mathematics.cos(mathematics.pi))
-1.0

Después de este import existe un espacio de nombres mathematics pero no un espacio de nombres math. Es posible importar justo unos pocos métodos de un módulo:

>>> from math import pi,pow as power, sin as sinus
>>> power(2,3)
8.0
>>> sinus(pi)
1.2246467991473532e-16

Ejecutar funciones desde la línea de órdenes

Si mostramos el contenido de fibo.py, por ejemplo con la orden:

cat fibo.py

veremos que al final tiene el siguiente código

if __name__ == "__main__":
    import sys
    fib(int(sys.argv[1]))

Esto nos permite el siguiente uso:

[email protected]:~/Documents/tallerPython$ python3 fibo.py 50
1 1 2 3 5 8 13 21 34
[email protected]:~/Documents/tallerPython$

Como se comprueba, sin necesidad de entrar en el interprete y cargar fibo.py hemos podido usar una función señalada dentro de él como método “main” y lo hemos hecho con 50 como argumento previamente convertido en entero.

Algo Más sobre el Uso de Módulos

Por razones de eficiencia, cada módulo se importa una vez por sesión del intérprete. Por lo tanto, si fuesen modificados módulos, se tendría que reiniciar el intérprete o, si es sólo uno de ellos y se quiere probar interactivamente, en Python 2 se puede usar reload()y se haría con la sintaxis:

reload(module_name)

por ejemplo:

>>> reload(fibo)

Si estamos usando Python 3 hemos de saber que reload() no puede ser usado en la consola por defecto y tendríamos que ensayar algo diferente. El resumen es este:

  • En versiones de Python superiores a la 3.4:

    import importlib
    importlib.reload(module_name)
    
  • En versiones de Python inferiores o 3.4:

    import imp
    imp.reload(module_name)
    
  • En versiones 2.x de Python:

    reload(module)
    

Y para tener una solución genérica que funcione en las diferentes versiones de Python valdría este retazo de código:

try:
    reload  # Python 2.7
except NameError:
    try:
        from importlib import reload  # Python 3.4+
    except ImportError:
        from imp import reload  # Python 3.0 - 3.3

Archivos “compilados” en Python

Cabe la posibilidad de generar a partir de módulos otros “compilados a byte” que en general se cargarán más rápido. Esto puede usarse también para distribuir el código de una biblioteca de Python en una forma que es moderadamente difícil de hacerle ingeniería inversa. Como ejemplo

[email protected]:~$ python -m compileall fibo.py

Esto genera el fichero fibo.pyc que se comporta de la siguiente forma:

[email protected]:~$ python fibo.pyc 50
1 1 2 3 5 8 13 21 34

Si estamos usando Python 3, la orden:

[email protected]:~$ python3 -m compileall fibo.py

genera igualmente un fichero .pyc pero en este caso podría tener un nombre como fibo.cpython-35.pyc dentro de una carpeta creada con el nombre __pycache__.

El fichero .pyc es independiente de la plataforma. La orden

[email protected]:~$ python -O -m compileall /path/fibo.py

Esto genera el fichero fibo.pyo que se comporta de la siguiente forma:

[email protected]:~$ python fibo.pyo 50
1 1 2 3 5 8 13 21 34

El módulo compileall puede crear archivos .pyc (o archivos .pyo cuando se usa la opción -O) para todos los módulos en un directorio. En resumen:

  • -O hace que se genere un código compilado optimizado a bytecode que se almacena en un fichero .pyo en lugar de .pyc

  • Si usamos -OO generaremos un código compilado a bityecode más optimizado, sin assert ni docstrings.

  • -m compileall genera todos los archivos fuente Python de un directorio que se le indique.

##Pidiendo ayuda

Si queremos conocer los detalles de la ayuda sobre una función o método, podemos invocar help(). Por ejemplo, si queremos saber del método str escribimos:

>>> help(str)

y pulsamos intro. Aparecerá la primera página de la ayuda; las siguientes aparecen pulsando la barra espaciadora. Si queremos avanzar línea a línea debemos pulsar intro. Para salir de la ayuda, basta con pulsar sobre la tecla q.

##Instalar IPython

Si queremos instalar IPython, podemos remitirnos a este nuestro otro post.

¡Hola … mundo!

Para terminar esta clase recomendamos el siguiente manual de Python y, como no podía ser de otra forma, saludaremos al mundo desde Python:

[email protected]:~/Documents/tallerPython$ python3
Python 3.2.3 (default, Oct 19 2012, 20:10:41) 
[GCC 4.6.3] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> s = 'Hola mundo.'
>>> str(s)
'Hola mundo.'
>>> 

Y … esto es todo por hoy.