初版作成 2016.2.5
最終更新 2024.04.05
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#!/usr/bin/python # -*- coding: utf-8 -*- python2 は 2 行目が必須 python3 は utf-8 の場合 2 行目は不要 漢字コードは utf-8 以外に euc-jp, shift_jis がある。 FreeBSD, Linux の python で、改行記号が 0d 0a の ファイルを実行しようとすると、 filename.py: Command not found. というエラーが出る。 Linux で開発したものを Windows に ftp で持ってくると 改行記号が 0d 0a になる。それを Linux で使おうとすると 上記のエラーがが発生する。
import するモジュールと同じ名前を付けてしまうと、 カレントディレクトリにある自分自身を import し、 使いたいモジュールを import することができない。 ゆえに json.py のようなプログラム名で import json すると メソッドがないというエラーがでる。
# より右側 行の途中も可 C++ の // に相当 """ と """ で囲んだ範囲 C++ の /* */ に相当
python はインデントで if, for などの範囲を表す。 インデントの手前の文は右端に : が付く ＜python2＞ tab はスペース 8 個と等価と見なされる。 エディタで tab 幅を 4 に設定している場合、 スペース 4 個と tab 1 個は、見かけは同じインデントレベルだが python にとっては異なるインデントレベルとして認識される。 エディタの tab 幅を 4 に設定する場合、 インデントは全て tab にするか、全てスペースにするか、 統一する必要がある。 ＜python3＞ tab とスペースの混在は禁止 スペースの使用が推奨されている スペースは 4 個が適切
宣言不要 文字と数値は区別される。" " あるいは ' ' で囲むと文字列。 （注意！） a = 1 b = "1" のとき、a == b は成立しない。perl とは異なる。 print で + で文字と数値を連結しようとすると エラーとなる。型変換の関数 str( ) が必要。 変数の型 print(type(a))
以下のような書き方もできる a, b = 10, 20 関数の戻り値を 2 個以上返したいとき、 関数側 return(a, b) 呼び出し元 a, b = func() という書き方ができる。 以下のようにリストを使った方がよいかも知れない。 関数側 return([a, b]) 呼び出し元 [a, b] = func()
・メインプログラムの中で使用した変数はグローバル変数
python は変数宣言を必要としない。
print(a) のように変数を参照したとき、未定義の場合
エラーが発生する。
・def の中では、以下のようにややこしい
def gcheck():
print(a) a は未定義なのでグローバル変数
def gcheck():
a = 20 a はローカル変数
print(a)
def gcheck():
global a global 宣言したので a はグローバル変数
a = 20
値を利用するだけなら宣言不要
値を代入するときは global 宣言が必要
次の変数のスコープの項も読んでおくこと。
混乱を避けるため、値を利用するだけであっても、
グローバル変数は全て global をつけることを
習慣とした方がよいと思われる。
・いくつかの def の中でだけ使用し、
メインプログラムの中で使用しないグローバル変数を使う場合
def の中で global 宣言を行う。
fortran の common 宣言と似ている。
スレッドの中で使う変数は全てローカル変数と見なされる。
グローバル変数を使う場合は、必ず global 宣言が必要。
メインプログラム中で使用した変数はグローバル
変数である。def の中からでも使える。
def func1():
print(const)
const = 3
func1()
def func1(): の中の const はグローバル変数
とみなされ、実行すると 3 と表示される。
しかし、以下のプログラムではエラーがでる
def func1():
print(const)
const = 4
const = 3
func1()
その理由は func1() の中で const はローカル変数
とみなされ、print(const) の時点では値が定まって
ないので、エラーとなる。
以下のようにすればエラーが出なくなり、
func1() の中で const の値を書き換える
ことができる。
def func1():
global const
print(const)
const = 4
const = 3
func1()
print(const)
以下の代入文が可能 a, b = c, d # a = c, b = d と等価 2 つ以上の変数に一気に代入可能 a, b = b, a # テンポラリ変数なしで、値の入れ替えが可能 2 個以上の変数への代入は 以下のようなパターンで使われる。 for i, element in enumerate(list): i は 0, 1, 2, 3 .... element は list[0], list[1], list[2] ... が入る。
連結 str = str1 + str2
分解 list = line.split(',') list は配列
結合 line = ' '.join(list)
長さ len(str)
部分文字列 substr = str[1:3] 2,3 文字目
leng = len(str)
last_cha = str[leng-1:leng] 最後の 1 文字
prev_str = str[0:leng-1] その手前の文字列
line = line.strip() 行頭と行末の空白 (改行記号を含む) を除去する
line = line.lstrip() 行頭の空白を除去する
line = line.rstrip() 行末の空白 (改行記号を含む) を除去する
" を出力したいときは \"
\\ を出力したいときは \\
空白（2 個以上の空白が連続する場合を含む）で区切られた文字列 line を
分解するときは
list = line.split()
と書く。split の引数を省略すると
区切り文字（スペース, タブ）と解釈する。
list = line.split(' ')
ではダメ。空白が n 個連続している場合、
n-1 個の長さなしの文字列が発生する。
区切り文字に正規表現を用いることができる。
re を使って以下のように書く方法がある。
しかし、以下の方法では行頭に空白がある場合、list[0] は
長さなしの文字列となってしまう。
line = line.rstrip() line.strip() も可
list = re.split('\s+',line) '\s*' でも可
for a in list:
print(a)
moji = str(a) a = int(moji) b = float(moji)
ord("a") cha ---> ascii
chr(13) ascii ---> cha
1e-6 10^(-6) 1e3 10^3
a % b a ÷ b の余り a ** b a^b 5 / 2 2.5 (結果は常に浮動小数点 python2 では 整数/整数＝整数) 5 // 2.0 2 小数点以下切り捨て
i = 10
s = "10"
print("hello world") " と ' の違いはない 改行される
print('hello world')
print("abc", end = "") 改行なし
print("abc","def") , で区切ると半角スペースが 1 個入る abc def となる
print("abc",i,"def") abc 10 def と出力される
print("abc" + s + "def") abc10def と出力される
print("abc" + str(i) + "def") str( ) を怠るとエラーになる
" を出力するときは \"
ただし、'abc"def' のように ' ' で囲めばエスケープ不要
ヒアドキュメント（""" で囲む）
print("""line1
line2
line3""")
3 種類の方法がある。最後の方法は python 3.6 以降
a = 1234.56789
s = "abcd"
○ C ライク sprintf と同じ
print("<%05d> <%5d> <%8.2f> <%s>" % (a, a, a, s))
結果
<01234> < 1234> < 1234.57> <1234.57> <abcd>
○ python 独自
print("<{:05d}> <{:5d}> <{:8.2f}> <{:.2f}> <{}>".format(int(a),int(a),a,a,s))
{} の順番に入る。{} だけでもよい
{5} は半角 5 個分のスペースを確保
: を付けるとフォーマット指定
○ 3.6 以降に使える
a = 123
b = 123.456
print('{:5d} and {:8.3f}',format(a,b)) と下は同じ
print(f'{a:5d} and {b:8.3f}')
if a == b:
print("a = b")
elif a == c:
print("a = c")
else:
print("else")
if a == b:
pass # 何もしないときは pass が必要。怠るとエラー
else:
何らかの処理
条件を複数記述するときは and or
比較演算子は C と同一
== != < > <= >=
num = 0
while num < 2:
print("num = " + str(num))
num = num + 1
while 1: 無限ループ
while True: 無限ループ
break ループ脱出
continue ループ先頭へ
list = [1, 3, 2]
for num in list:
print("num = " + str(num))
for i in range(0,4): 0,1,2,3
for i in range(5,2,-1): 5,4,3
list = ['a', 'b', 'c']
for char in list:
print(char)
'a'
'b'
'c'
for i, char in enumerate(list):
print(i, char)
0 'a'
1 'b'
2 'c'
list = [ 1, 30, 50, "abc"] 数値, 文字列 混在可
list[0] 1 つめの要素
len(list) 要素数
一部の取り出し
sub_list = list[2:4] [list[2], list[3]]
sub_list = list[3:] list[3] とそれ以降
sub_list = list[:2] list[1] とそれまで
For との組み合わせ（2 通りの方法）
for item in list:
print(item)
for i in range(0, len(list)):
print(list[i])
連結・追加
list1 = [1, 2, 3]
list2 = [4, 5, 6]
list1.extend(list2) list1 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
list1.append(list2) list1 = [1, 2, 3, [4, 5, 6]]
list3 = list1 + list2 list3 = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
extend は既存のリストの更新、
+ は新しいリストの作成
str = "abc"
str2 = "123"
list = [] <---- 空のリスト
list.append(str)
print(list) ['abc']
list.append(str2)
print(list) ['abc', '123']
list.extend([str2])
print(list) ['abc', '123', '123']
削除
a = list.pop(2)
list[2] (3 番目の要素) を削除し、
削除した値を a に代入する
list.remove(element)
値が element である最初の要素を削除する
for a in list: のループ中で
list.remove を使うのは危険である。
list = [1, 2, 3, 4]
for element in list:
print(element)
if element == 2:
list.remove(element)
このプログラムでは 1, 2, 4 と表示され、
3 に対する処理が行われない。
その理由は 2 回目のループで 2 が削除された結果、
リストが [1, 3, 4] となり、その次のループは
3 回目のループであるが、3 番目の要素である 4 に対して
処理が行われる。
a = [[1, 2], [3, 4], [5, 6]]
print(a)
a = []
b = [1, 2]
c = [3, 4]
d = [5, 6]
a.append(b)
a.append(c)
a.append(d)
print(a)
for i in range(len(a)):
print(a[i][0], a[i][1])
hash_list = {"a": 10, "b": 20, "c": 30}
hash_list2 = dict(aa = 100, bb = 200, cc = 300) # 別の書き方
hash_list["d"] = 40 # 追加
del(hash_list["a"]) # 削除
list = hash_list.keys()
list2 = sorted(hash_list.keys())
print(list)
print(list2)
for name in hash_list.keys():
print(name, hash_list[name])
for name in sorted(hash_list2.keys()):
print(name, hash_list2[name])
a = [1, 2, 3]
b = a 同じオブジェクトを参照するので
a を変更すると b の内容も変わる
c = copy.copy(a)
2 次元配列の場合は要注意
a = [[1, 2], [3, 4]]
b = copy.copy(a)
c = copy.deepcopy(a)
a[1].append(5)
print(b) [[1, 2], [3, 4, 5]]
print(c) [[1, 2], [3, 4]]
2 次元配列は、各要素が別のオブジェクトを参照している。
b が作成されたとき [3, 4] は a の 2 個目要素と同じ要素を
参照している。
変更ができないリスト a = (255, 255, 0)
2 つも方法がある (1) \ バックスラッシュ (2) ( ) で囲んだ部分の中では改行してもよい
with open を使う
with open("a.txt", "r", encoding = "utf-8") as f:
for line in f:
print(line, end = "")
インデントが終わった瞬間 close する
open を使う
f = open("a.txt", "r", encoding = "utf-8") encoding は省略可 "shift-jis"
for line in f:
print(line, end = "")
f.close()
close() が必要
エラー処理付き
try:
f = open("filename", "r")
except:
print("cannot find file.")
sys.exit(1)
1 行ずつ読み込みの命令は 2 つの系統がある。
1. for, next を使う
2. readline を使う
一度どちらかを使うと、その後は同系統の命令を
使わないとエラーになる。
1. for, next 系
for line in f: # line の末尾には \n (0a) が入っている
line = line.rstrip("\n") # 行末の改行記号を除去
# 空白も除去するときは line.rstrip()
print(line)
next の使い方
next(f)
next を使って読み込むとき、ファイルエンドでエラーが発生
するので、次の try except の構文が必要
try:
while True:
line = next(f)
line = line.rstrip("\n")
print(line)
except:
pass
2. readline 系
while True:
line = f.readline() # 1 行読み込む
if not line: # if line == "": でも同じ
break
line = line.rstrip("\n")
print(line)
------------
f.seek(0) ファイルの先頭へ
seek を実行した後は for,next or readline のいずれも可
2 つの命令がある
1. 読み込んだファイルは 1 つの文字型変数に格納される
str = f.read()
print(f)
2. 読み込んだファイルを 1 行ずつリストにする
lines = f.readlines()
print(f)
for i in range(len(lines)):
lines[i] = lines[i].rstrip("\n")
print("|" + lines[i] + "|")
python ではファイルから読み込んだものは全て 「文字列」であり、「数値」ではない。 ファイルから変数 a に 12 を読み込んだとする。 if a == 12: は成立しない。 if a == "12": if int(a) == 12: if float(a) == 12: のいずれかなら、成立する。 例： 1 行読み込み、その行には 2 個の数値が 入っており、それぞれ a, b 代入する。 line = line.strip() list = line.split() a = float(list[0]) b = float(list[1])
with open("out.txt", "w", newline = "\n") as f: "w":上書き "a":追記
f = open("out.txt", "w", newline = "\n") "w" : 上書き "a" : 追記
newline は省略可
省略時：Linux は "\n", windows は "\r\n"
print の引数は文字列、数値両方あり
print("abcde", file = f) # 改行あり
print("abcde", file = f, end = "") # 改行なし
write の引数は文字列
f.write(line) # 改行しない
f.write(line + "\n") # 改行する
f.write("\n".join(lines)) # リストの各要素の末尾に "\n" を挿入して連結
writelines の引数はリスト
f.writelines(lines) # 改行は挿入されず、連結される
f.close()
sys.exit() 終了コードは 0 sys.exit(1) 終了コードは 1 sys.exit(-1) 終了コードは 255
呼び出し方は C と同じ
関数中で引数の値を変更しても、呼び出し元の変数は不変
複数の値を返したいときは
ret = [1, 2, 3] あるいは ret = (1, 2, 3)
return ret
のようにすればよい。
python のアンパック機能により、
[1, 2, 3] と (1, 2, 3) の違いはない。
a, b, c = func()
[a, b, c] = func()
(a, b, c) = func()
どれを使っても a, b, c に数値が入る。
コンマを使って数値を区切ると、暗黙的にタプルを形成する
関数例：ヘッダ検索システム
def fhead_f(f, head):
f.seek(0)
find = 0
for line in f:
line = line.rstrip() # 行末の改行除去
line = line.strip() # 前後の空白除去
if line == head:
find = 1
break
return find
・デフォルト値の設定
・キーワードを指定することにより順序の入れ替え
def sub(a, b = 3, c = [1, 2, 3]):
print(a, b, c)
sub(1) a = 1, b, c はデフォルト値
sub(1, 2) a = 1, b = 2, c はデフォルト値
sub(1, b=2) a = 1, b = 2, c はデフォルト値
sub(1, c = [2, 3]) a = 1, c = [2, 3], b はデフォルト値
関数はメイン関数よりも上に配置する。
メイン関数は最後に来ることになる。
メイン関数を先頭に持ってきたい場合は、以下のように書く。
def main():
print("main")
func()
def func():
print("func")
if __name__ == "__main__":
main()
if __name__ == "__name__":
はそのファイルが直接実行されたときのみ「真」となる。
import されたときは「偽」となる。
引数は環境変数 QUERY_STRING に入る
コマンドラインから試しに実行するとき
http://.......?key=value なら
$ export QUERY_STRING=key=value
をあらかじめ実行しておけば良い。
import sys, io
import os
import cgi
import subprocess ver.2 は commands
# CGI から実行するとき以下が必要
sys.stdout = io.TextIOWrapper(sys.stdout.buffer, encoding = 'utf-8')
err1 = 0
err2 = 0
key = 'QUERY_STRING'
if key in os.environ:
query = cgi.parse_qs(os.environ[key])
else:
err1 = 1
key = 'radio1'
if key in query:
value = cgi.escape(query[key][0])
else:
err2 = 1
print("""\ <---- これを忘れると空行が 1 つ入り、http のヘッダがないのでエラー発生
Content-type: text/html
<html>
<head>
<meta http-equiv=\"content-type\" content=\"text/html; charset=utf-8\">
<title>タイトル</title>
<style>
body,p { font-size: x-large; margin: 20px; }
</style>
</head>
<body>""")
import cgi
method = os.environ.get('REQUEST_METHOD')
form = cgi.FieldStorage()
for key in form.keys():
print "<p>{} = {}</p>".format(key, form[key].value)
import subprocess
os.chdir("dir_name") # ".." なども可能
ret = subprocess.call(cmd) # 正常実行の時 0 が返る
ret = subprocess.getoutput(cmd) # 標準出力に出力した文字列が返る
print(ret)
os.system(cmd) は古いので推奨されない。
cgi から GPIO, serial をアクセスするプログラムを呼び出す ときは root 権限が必要。 apache2 の cgi は www-data の権限で動作する。 cmd = "sudo prog.py arg" ret = subprocess.getoutput(cmd) とするとき、www-data の権限でパスワードなしで sudo できる 必要がある。 $ sudo visudo で以下の行を付加する。 www-data ALL=(ALL) NOPASSWD: ALL
・文字が含まれているか否かを判定
line = "abc123"
if 'c' in line:
見つかったときの処理
・何文字目か？
line = "abc123"
a = line.find('123') # a = 3
a = line.find('x') # a = -1
a = line.find('a') # a = 0
見つからないとき -1
見つかったとき n 文字目からなら n-1 を返す。
・置換
line = line.replace('pre','after')
import re
正規表現
リテラル r'正規表現' r (raw) をつけると、エスケープシーケンス (\) を
無視する。
例えば \t はタブではなく \ と t の 2 文字
変数化 str = re.compile(r'正規表現')
・re.search
部分一致（perl のマッチングと同等。正規表現, グループの使い方も同じ）
m にはマッチオブジェクトが入る
m = re.search(str, line)
if m: あるいは if m != None:
moji = m.group(1)
moji2 = m.group(2)
マッチしたとき：m はオブジェクト
マッチしないとき：m は None
最短・最長マッチ
(.\S*) (.\S+) などは最長マッチする。
最短マッチしたい場合は (.\S*?) (.\S+?) のように末尾に ? をつける
例：
r'.*?・(.*).pdf' ……「・」が 2 箇所にある場合、最初の「・」にマッチする。
（参考）
http://www.geocities.jp/m_hiroi/light/python04.html
http://www.yukun.info/blog/2008/08/python-regexp-greedy-reluctant-match.html
・re.match()
先頭からマッチング（re.serach の検索文字列の先頭に ^ を
つけるのと同等と思われる）
例
m = re.match('Time/div\(second\),(\S*)', line)
m = re.match('Points,(\S*)', line)
m = re.match('(\S+),(\S*),(\S*),(\S*)$', line)
・re.findall()
全て見つけ出し、リストに入れる
list = re.findall("(\w+):", all)
末尾に「:」がある任意の文字列を抽出してリスト変数 list に
入れる。ただし : は除外する
. 任意の１文字 x? 0 個あるいは 1 個の x x* 0 個以上の x x+ 1 個以上の x ^ 行の先頭 $ 行末 \s 空白文字 ( スペース、タブ、改行 ) \S 空白以外の文字 \d 数字 \w 単語を構成する文字 [a-z0-9_] \* * そのもの [0-9\-] 0 〜 9 の文字あるいは '-' 記号の固まり [^\"]+\" " 以外の文字の 1 つ以上の連続の後、" 文字
import sys
print("usage: % makehtml.py fname", file = sys.stderr)
sys.stderr.write("usage: % makehtml.py fname\n")
import sys argc = len(sys.argv) 引数の個数 (コマンド名含む) sys.argv[0] コマンド名 sys.argv[1] 第 1 引数
script_fname = os.path.basename(__file__) # ファイル名
script_path_fname = os.path.abspath(__file__) # フルパスのファイル名
script_path = os.path.abspath(os.path.dirname(__file__))
# ファイル名を除いたパス名の部分
自力でやるなら以下のように書く
m = re.match('.*/(.*)$', __file__) # __file__ の代わりに sys.argv[0] も可
if m != None:
script_fname = m.group(1)
else:
print("error")
sys.exit(1)
stat = os.stat(fname)
time = stat.st_mtime
dt = datetime.datetime.fromtimestamp(time)
line = dt.strftime("%Y.%m.%d")
import datetime
d = datetime.datetime.now()
year = d.year
month = d.month
day = d.day
hour = d.hour
minute = d.minute
second = d.second
out_line = "{:04}/{:02}/{:02} {:02}:{:02}:{:02}".\
format(year,month,day,hour,minute,second)
import os, shutil
os は低水準ファイル処理用のモジュール
shutil は高水準ファイル処理用のモジュール
cwd = os.getcwd() cwd の取得
os.chdir("dir") cd
list = os.listdir(cwd) ファイルとフォルダのリストの取得
os.path.exists(name) True/False ファイル・ディレクトリどちらも可
os.path.isfile(fname) ファイルの存在
os.path.isdir(dir_name) ディレクトリの存在
os.path.getsize(file_name) サイズ
os.rename(fname, fname2) リネーム shutil.move と同じ
同一ファイルシステムのみ使用可
os.remove(fname) ファイル削除
os.mkdir(path) ディレクトリ作成
フォルダだけ取り出す
dir_list = []
list = os.listdir(cwd)
for dir in list:
if os.path.isdir(dir) == True:
dir_list.append(dir)
shutil.move(fname, fname2) move コマンドと同じ
shutil.copy(src_fname, dst_fname) cp コマンドと同じ
shutil.copy2(src_fname, dst_fname) 更新日時などもコピー
shutil.rmtree(dir) ディレクトリ以下全て消去
fname = os.path.basename(full_fname)
body, ext = os.path.splitext(fname) splittext でないのに注意！
ext の中に . が含まれることに注意！
ext には "." の含まれているのに注意！
line = input("input line ")
print(line)
import socket
host = "denki.nara-edu.ac.jp"
port = 80
size = 4000
addr = (host, port)
out_line1 = "GET /~yabu/index.html HTTP/1.0\r\n"
out_line2 = "\r\n"
so = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
so.connect(addr)
so.send(out_line1)
so.send(out_line2)
recv_data = so.recv(size)
so.close()
lines = recv_data.split("\n")
for line in lines:
line = line.rstrip()
print("<" + line + ">")
html の場合、送信元のファイルの改行記号が
0d 0a (Windows) の場合と 0a (Linux) の場合の
2 通りがある。
0d 0a の場合 rstrip() で行末の 0d を除去することが
必要。それを怠ると、上記のプログラムの場合、
行末文字の ">" を行頭の "<" に重ね書きする。
recv_data.split("\r\n")
はダメ。全く分離しない。
import socket
port = 10003
s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
s.bind(("", port))
s.listen(5)
while True:
sock, addr = s.accept()
print("Conneted by" + str(addr))
data = sock.recv(1024)
print("recv:",data)
sock.close()
(参照) http://docs.python.jp/3/howto/sockets.html
import socket addr = "202.236.176.170" host_tuple = socket.gethostname(addr) hostname = host_tuple[0] hostcname = host_tuple[1] addr2 = host_tuple[2]
import smtplib smtp_server = "smtp.gmail.com" port_no = 587 id = "xxyyzz@gmail.com" passwd = "password" from_addr = "xxyyzz@gmail.com" to_addr = "to_addr@nifty.com" charset = "ISO-2022-JP" subject = "test mail" text = "send message" msg = MIMEText(text.encode(charset),"plain",charset) msg["Subject"] = Header(subject,charset) msg["From"] = from_addr msg["To"] = to_addr msg["Date"] = formatdate(localtime=True) s = smtplib.SMTP(smtp_server, port_no) s.ehlo() s.starttls() # <-------- これを入れると拒否されるサーバーもある s.login(id, passwd) s.sendmail(from_addr, to_addr, msg.as_string()) s.close()
import time time.sleep(3) # 3 秒
import os
path = os.environ.get('PATH')
for env in os.environ:
value = os.environ[env]
print("env = " + env + " value = " + value)
import os, zipfile
flist = []
flist.append("filea.txt")
flist.append("fileb.exe")
flist.append("filec.docx")
あるいは
flist = ["filea.txt", "fileb.exe", "filec.docx"]
-----------
os.chdir(dir) ' 必要な場合は入れる
myzip = zipfile.ZipFile("aaa.zip", 'w', zipfile.ZIP_DEFLATED)
for f in flist:
myzip.write(f)
myzip.close
os.chdir('..') ' 必要な場合は入れる
pid = os.getpid() # 数値型 文字にするには str(os.getpid())
import fcntl
f = open('rec.txt','a')
fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_EX)
print (time_str + "," + value, file = f)
#time.sleep(5)
fcntl.flock(f.fileno(), fcntl.LOCK_UN)
f.close()
fcntl.LOCK_EX でロック
fcntl.LOCK_UN で開放
ロックしようとしたときに、他のプロセスが既に
ロックしているときは、自分の順番がまわってくるまで
スリープする。
(参照)
https://www.phactory.jp/blog/python_lock/
import random random.seed() 現在の時刻が使用される i = random.randint(2, 4) 2〜4 の整数 f = random.random() 0 以上 1 未満の実数
インストールはここから https://www.python.org/downloads/ ブラウザの情報を利用しているのか、今使っている OS 用の python をダウンロードする。 exe ファイルをダブルクリックして python をインストールすると IDE である IDLE もインストールされる。 起動すると shell window が開く。 エディタの設定は Options --- Configure IDLE 背景を黒にする。 shell window と editor window の 2 つがある。 shell window を開くには Run --- python shell ダイレクトコマンド入力用 editor windows を開くには File --- New File/Open 実行するには Run --- Run Module
python に限った話ではないが、
「ボタンを押した」「ラインを通過した」などを
検知するとき、2 つの考え方がある。
(1) 今の値と一つ過去の値を使う方法
now = input()
while True:
old = now # 1 つ過去の値を記憶
now = input()
if now == ON and old == OFF:
manage()
(2) 状態変数を使う
今 off 状態か on 状態かを保持する変数 mode を使う
(2a) モードによって処理を変える
mode = OFF
while True:
in = input()
if mode == OFF:
if in == ON:
mode = ON
manage()
else:
if in == OFF:
mode = OFF
(2b) if の順序を逆にした
コードは少し簡潔になる
mode = OFF
while True:
in = input()
if in == on:
if mode = OFF:
mode = ON
manage()
else:
mode = OFF
(2b) の方が若干簡潔になるのは、下図のように
in=off のとき mode を気にする必要がないため。
mode \ in| off | on
---------+-----------+----------
off | mode=off | mode=on
| | manage()
---------+-----------+----------
on | mode=off
pip3 というコマンドでインストールする pip でインストールすると python2.7 用のライブラリが入ることがある # apt install python3-pip pip3 をインストール $ pip3 install matplotlib インストール $ pip3 freeze インストールしたライブラリの確認 $ pip3 list インストールしたライブラリの確認 $ pip3 uninstall matplotlib アンインストール $ pip3 install --force-reinstall module-name pip のアップグレード $ python3 -m pip install --upgrade pip ○ Windows 版 IDLE で使う python のモジュールインストール コマンドプロンプトで where python と打つと、 以下の２箇所に python がある。 (1) C:\Users\user-name\AppData\Local\Programs\Python\Python310\python.exe (2) C:\Users\user-name\AppData\Local\Microsoft\WindowsApps\python.exe IDLE から呼ばれる python は path = sys.executable print(path) で確認すると C:\Users\user-name\AppData\Local\Programs\Python\Python310\pythonw.exe である。(1) のフォルダの python のようだ。 コマンドラインから > py -m pip install module-name あるいは > pip install module-name でインストールすると (2) の python 用にインストールされ、 IDLE から使うことができない。 IDLE から以下のスクリプトを実行してインストールする import subprocess, sys path = sys.executable print(path) module = "Pillow" cmd = path + " -m pip install " + module ret = subprocess.getoutput(cmd) print(ret) cmd = path + " -m pip freeze" ret = subprocess.getoutput(cmd) print(ret)
$ sudo -s
# apt update
# apt install python3-pip
# apt install python3-tk
$ pip3 install matplotlib
$ pip3 install numpy
サンプルプログラム（ファイルからデータを読み込んでグラフを書く）
#!/usr/bin/python3
# -*- coding: utf-8 -*-
#
# 参照元 https://qiita.com/MENDY/items/fe9b0c50383d8b2fd919
#
import matplotlib.pyplot as plt
import re
x = []
y = []
f = open("data.txt", "r")
for line in f:
if re.search("^#", line): # コメント行
continue
line = line.strip() # スペースの除去
if line == "": # 空行をスキップ
continue
list = line.split() # 文字列分解
x.append(float(list[0])) # list[] は文字列なので
y.append(float(list[1])) # 数値にコンバート必要
f.close()
print(x)
print(y)
xtics = [0, 5, 10]
ytics = range(0, 11, 2)
fsize = 15
plt.rcParams["axes.linewidth"] = 2
plt.rcParams["xtick.direction"] = "in"
plt.rcParams["ytick.direction"] = "in"
plt.title("Title of figure", fontsize = fsize)
plt.plot(x,y,marker="o",linewidth=1, color="#0000ff")
plt.xlabel("X-Axis", fontsize = fsize)
plt.ylabel("Y-Axis", fontsize = fsize)
plt.xlim([0, 10])
plt.ylim([0, 10])
plt.xticks(xtics, fontsize = fsize)
plt.yticks(ytics, fontsize = fsize)
plt.grid()
plt.legend()
plt.savefig("fig.eps")
plt.savefig("fig.svg", bbox_inches = "tight", pad_inches = 0.05)
plt.savefig("fig.png")
plt.savefig("fig.pdf", bbox_inches = "tight")
plt.show() # show を savefig より先に実行すると、セーブされない
import ftplib
・テキストファイルの get
local_fname = "~/dir1/fname.txt"
remote_fname = "dir2/fname.txt"
# remote_fname の冒頭に / は不要だが、付けても良いケースと
# ダメなケースがある。
# 手動で ftp して 'cd /' 'pwd' を実行して
# どのディレクトリにいるかを調査すれば良い
ftp = ftplib.FTP("192.168.xx.yy")
ftp.set_pasv("true")
ftp.login("user-name", "passwd")
f = open(local_fname, "w")
command = "RETR " + remote_fname
ftp.retrlines(command, f.write)
f.close()
ftp.close()
・バイナリファイルの get
f = open(local_fname, "wb")
command = "RETR " + remote_fname
ftp.retrbinary(command, f.write)
f.close()
ftp.close()
・テキストファイルの put
src_fname = "/home/user-name/dir1/fname.txt"
dist_fname = "dir2/fname.txt"
ftp = ftplib.FTP("192.168.xx.yy")
ftp.set_pasv("true")
ftp.login("user-name", "passwd")
f = open(src_fname, "rb")
command = "STOR " + dist_fname
ftp.storlines(command, f)
f.close()
ftp.close()
・バイナリファイルの put
ftp.storbinary(command, f) に変更
・バイナリファイルの put
from ftplib import FTP_TLS
src_fname = "/home/pi/aaa/bbb.jpg" // full path
dist_fname = "dir/bbb.jpg" // from top dir
ftps = FTP_TLS("192.168.xxx.yy")
ftps.login("user-name", "passwd")
ftps.prot_p()
fp = open(src_fname, 'rb')
command = "STOR " + dist_fname
ftps.storbinary(command, fp)
ftps.close()
fp.close()
url = "http://denki.nara-edu.ac.jp/~yabu/"
ret = requests.get(url)
ret.encoding = ret.apparent_encoding
if ret.status_code != 200:
fname = "err.txt"
f = open(fname,"a")
print('error occur return code = ' + str(ret.status_code), file = f)
f.close()
sys.exit(1)
text = ret.text
list = text.split('\n')
for line in list:
print(line)
n = len(list)
for i in range(0, n):
print(list[i])
requests の方が高機能だが urllib は標準でついてくる
urllib は取得先のサイトのエンコーディングを知っておく
必要がある。
import urllib.request, urllib.error
url = 'http://denki.nara-edu.ac.jp/~yabu/'
try:
req = urllib.request.urlopen(url)
except urllib.error.URLError as e:
if hasattr(e, 'reason'):
print('We failed to reach a server.')
print('Reason: ', e.reason)
elif hasattr(e, 'code'):
print('The server couldn\'t fulfill the request.')
print('Error code: ', e.code)
sys.exit(1)
page = req.read() # page は b'....\n....\n....'
page2 = page.decode('euc-jp') # page2 は html ファイルと同一。改行は 0x0a
# 変換元の漢字コードを指定。省略時は utf-8
# shift jis は 'shift_jis' or 'shift-jis'
lines = page2.split('\n') # lines はリスト [b'xxxx', b'yyyy', b'zzzz', ...]
f = open("page.txt","w")
print(page, file = f, end = "")
f.close()
f = open("page2.txt","w")
print(page2, file = f, end = "")
f.close()
f = open("lines.txt","w")
print(lines, file = f, end = "")
f.close()
for line in lines:
print(line)
for i in range(len(lines)):
print(lines[i])
関数の中に関数を書くことができる。
def outer_function():
a = 1
print("outer 1")
inner_function() # call 1 NG
def inner_function():
print("inner")
print("a = " + str(a))
inner_function() # call 2 OK
print("outer 2")
inner_function() # call 3 NG
・内側に書いた関数は外側の関数から呼び出せるが、
それ以外の場所からは呼び出せない。隠蔽される。
ゆえに call 3 は NG である。
・内側に書いた関数は、外側の関数の変数にアクセスできる
ゆえに print("a = " + str(a)) は a = 1 となる。
・python では呼び出す関数を後ろに書くとエラーとなるので、
call 1 も NG である。
def hello():
print("hello")
func = hello # <--- (1)
func() # <--- (2)
(1) 変数 func に関数 hello を代入
() はつけない。() をつけると return 値の代入となる
(2) 実行するときは () をつける
import threading
thread1 = threading.Thread(target=func1, args=(var1,), daemon=True)
thread1.start()
def func1(var1):
global g1, g2
スレッドの処理
・引数はタプルで渡す
1 個のとき (var1, ) 2 個のとき (var1, var2)
・スレッドではグローバル変数は global 宣言する必要がある。
メインプログラムで使用した変数と同名の変数を使ってもローカル変数となる
・daemon=True にしておかないと、スレッドが走っている状態で
sys.exit() すると python がハングアップする。
python3 から以下のように書く必要がある。
send_str = "l"
send_str = send_str.encode('utf-8')
rs = serial.Serial('/dev/ttyAMA0', 9600, timeout=10)
rs.write(send_str)
recv_str = rs.readline()
rs.close()
recv_str = recv_str.decode('utf-8').rstrip()
python の連想配列の宣言と同じ形式の文字列
import json
a = {"name": "tarou", "age": 23} # 連想配列
b = json.dumps(a) # 文字列に変換する
c = '{"name": "tarou", "age": 23}' # 文字列
print(a)
print(type(a))
print(b)
print(type(b))
print(c)
print(type(c))
if b == c:
print("b == c")
else:
print("b != c")
fill_color = (255, 255, 255)
outline_color = (0, 0, 0)
size = (640, 480)
bg_color = (255, 0, 0)
im = Image.new('RGB', size, bg_color)
draw = ImageDraw.Draw(im)
fill_color = (0, 255, 0)
outline_color = (0, 0, 255)
# 左上は (0,0) y は下向き増加
draw.rectangle( (x1, y1, x2, y2), \
fill=fill_color, outline=outline_color, width=0))
# 外接する長方形を指定する
draw.ellipse( (x1, y1, x2, y2), \
fill=fill_color, outline=outline_color, width=0))
draw.line( (x1, y1, x2, y2), fill=fill_color, width=10)
# 座標の指定は (x1, y1, x2, y2) あるいは ((x1, y1), (x2, y2)) の
# どちらでもよい
im.save("a.png")
im.show()
# アニメーション
img_list = []
im は画像のオブジェクト
img_list.append(im)
img_list[0].save("fname.gif", save_all=True, append_images=img_list[1:], optimize=False, duration=50, loop=0)
optimize=True にすると意図せぬ結果になったりする
loop=0 : 無限ループ
dration : 各フレームの表示時間 [ms]
python の class は C++ とは変数の扱いが大幅に
異なる。
全インスタンス共通の変数（classの内側, def の外側 で宣言）
そのインスタンス固有の変数（self をつける）
一時変数（無印）
class Stack:
nstack = 0 # 全インスタンス共通
# そのクラスの最初のインスタンスを作成したときに
# 1 回だけ実行される。
def __init__(self): # コンストラクタ
self.stack = [] # インスタンス固有
Stack.nstack = Stack.nstack + 1 # nstack = nstack + 1 でも可能
def __str__(self): # print(st) のとき
return f"{self.stack}" # f" " はフォーマット済文字列
# 出力したい変数を { } で囲む
def push(self, a):
self.stack.append(a)
def clear(self):
self.stack = []
def pop(self):
n = len(self.stack) # n はローカル変数
ret = self.stack.pop(n-1)
return(ret)
st = Stack()
st.push(10)
st.push(20)
st.push(30)
print(st)
a = st.pop()
print(a)
a = st.pop()
print(a)
st.clear()
print(st)
-------- module.py -------
a = 10
def sub1():
print("sub1")
def sub2(a):
print(a + 10)
---------------------------
import module
print(module.a)
module.sub1()
module.sub2(20)
変数：モジュール名.変数名
関数：モジュール名.関数名
\ は 5C だが、 IDLE で \ を入れると C2 A5 が入ることがある。 これはバックスラッシュと円記号の違いに由来する