815338A Ohjelmointikielten periaatteet 2014-2015 X Skriptiohjelmointi
Sisältö 1. Johdanto 2. Skriptikielten yleispiirteitä 3. Python 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 2
X.1 Johdanto Tähän asti käsitelty järjestelmäohjelmointikieliä Tuottavat itsenäisiä ohjelmia Usein tarvitaan monien itsenäisten ohjelmien yhteistoimintaa -> tarve skriptikielille Ousterhout (1998): Skriptikielet olettavat muiden kielten sisältävän hyödyllisiä komponentteja. Niitä ei ole tarkoitettu luomaan ohjelmia alusta alkaen, vaan kokoamaan ne olemassa olevista komponenteista. Skriptikielillä voidaan tuottaa ohjelmia noin 5-10 kertaa nopeammin, mutta ohjelmat toimivat noin 10-20 kertaa hitaammin 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 3
X.2 Skriptikielten yleispiirteitä Skriptikielillä kaksi edeltäjäjoukkoa 1. Komentokehotteiden ohjauskielet 2. Tekstinmuokkauksen ja raporttien muodostamisen työkalut Perintö näkyy nykyisissä skriptikielissä Skriptikieli hankala määritellä; yleensä seuraavia ominaisuuksia 1. Sekä ositus- että interaktiivinen käyttö 2. Taloudellinen ilmaisutapa 3. Esittelyjen puuttuminen 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 4
X.2 Skriptikielten yleispiirteitä (2) 4. Yksinkertaiset säännöt näkyvyysalueen määräytymiseen 5. Dynaaminen tyypin määräytyminen 6. Helppo pääsy järjestelmän palveluihin 7. Kehittynyt hahmontunnistus ja merkkijonojen käsittely 8. Korkean tason tietotyypit 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 5
X.3 Python Guido van Rossum 1990-luvun alkupuolella Yleiskäyttöinen skriptikieli Pieni, sisältää laajan standardikirjaston Tukee monia ohjelmointiparadigmoja Imperatiivinen Olio-ohjelmointi Funktionaalinen Rinnakkainen Näkyvyysalueet määrää sisennys 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 6
X.3.1 Pythonin tietotyypit Dynaamisesti tyypitetty -> muuttujia ei tarvitse esitellä Kaikki data esitetään olioina Numeeriset ja looginen tietotyyppi Korkeamman tason tietotyyppejä Jonot (sequences): Muokattavia mm. listat ja eimuokattavia merkkijonot (strings) Joukkotietotyyppi (set) Assosiatiiviset taulukot eli sanakirjat (dictionaries) Listat Merkkijonot Unicode-arvojen jonoja Ei merkkityyppiä 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 7
X.3.1 Pythonin tietotyypit. Esimerkkejä Sanakirja: paivat = { 'Maanantai':'Lunedi', 'Tiistai':'Martedi', 'Keskiviikko':'Mercoledi','Torstai':'Giovedi','Per jantai':'venerdi', 'Lauantai':'Sabato','Sunnuntai':'Domenica'} paivat[ Maanantai ] -> Lunedi Lista: lista = ['Tammi', 'Helmi', 'Maalis'] lista[2] -> Maalis lista + ['Huhti', 'Touko'] -> ['Tammi', 'Helmi', 'Maalis', 'Huhti', 'Touko ] lista.sort() -> ['Helmi', 'Huhti', 'Maalis', 'Tammi', 'Touko ] 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 8
X.3.1 Pythonin tietotyypit. Esimerkkejä (2) Listakehitelmät mahdollisia: nlista = [x*x for x in range(1,10)] -> nlista = [1,2,9,16,25,36,49,64,81] *x++=*y++ 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 9
X.3.2 Pythonin kontrollilauseet Laskennan eteneminen: if-, while-, for-lauseet Lisäksi with-lause lohkon alustamis- ja päättämisoperaatioihin, try-lause poikkeusten käsittelyyn if-lauseen syntaksi if_stmt ::= "if" expression ":" suite ( "elif" expression ":" suite )* ["else" ":" suite] while-lauseen syntaksi while_stmt ::= "while" expression ":" suite ["else" ":" suite] 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 10
X.3.2 Pythonin kontrollilauseet (2) for-lause iteroi jonorakenteen alkioita for_stmt ::= "for" trgt_list "in" expr_list ":"suite Esimerkki: for kuu in lista: print(kuu) ["else" ":" suite] Tulostaa listan lista alkiot 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 11
X.3.3 Pythonin funktiot Funktion määrittely def tulosta_jono(n): print(n) if n==1: return elif n%2 == 0: else: tulosta_jono(int(n/2)) tulosta_jono(int(3*n+1)) Tulostaa kutsuttaessa 3x+1 probleeman jonon alkuarvolla n 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 12
X.3.3 Pythonin funktiot (2) Funktion parametreilla voi olla oletusarvoja Avainsanaparametrien ansiosta missä tahansa kohtaa parametrilistaa Vaihteleva määrä parametreja: parametri alkaa * -> vaihtelevamittainen monikko (tuple) parametri alkaa ** -> vaihtelevamittainen sanakirja 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 13
X.3.3 Pythonin funktiot (3) Lambda-lausekkeilla nimettömiä funktioita -> funktionaalinen ohjelmointi Esimerkki lambda x,y: x+y Anonyymi funktio, joka palauttaa parametriensa summan Esimerkki käytöstä lista = [5,8,100,101,34,15,99,36] plista = list(filter(lambda x: x%2==0,lista)) Suodattaa listasta parittomat luvut pois 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 14
X.3.4 Olio-ohjelmointi Pythonissa Luokan määrittely class Kello: aika = time.time() def init (self,t): self. aika = t def getaika(self): return self. aika def setaika(self,uusiaika): self. aika = uusiaika def print(self): print('kello on:') print(time.localtime(self. aika)) 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 15
X.3.4 Olio-ohjelmointi Pythonissa (2) Kello-luokan jäsenmuuttuja aika Alkuliite : jäsen tarkoitettu luokan sisäiseen käyttöön Voidaan kuitenkin viitata luokan ulkopuolelta -> Tiedon kätkentä puutteellinen HUOM! Pythonissa ei näkyvyysmääreitä Kello-luokan metodi init (eräänlainen) muodostin Alustaa luokan olion Luokan metodien ensimmäinen parametri self Viittaa olioon itseensä Ei käytetä kutsuttaessa metodia Python tukee moniperiytymistä 815338A Ohjelmointikielten periaatteet, Skriptiohjelmointi 16