Начало работы с Python в Windows для создания сценариев и автоматизации
Ниже приведено пошаговое руководство по настройке среды разработки и началу работы с Python для создания сценариев и автоматизации операций файловой системы в Windows.
В этой статье рассматривается настройка среды для использования некоторых полезных библиотек в Python, которые могут автоматизировать задачи на разных платформах, таких как поиск в файловой системе, доступ к Интернету, анализ типов файлов и т. д. с помощью подхода, ориентированного на Windows. Для операций, относящихся к Windows, извлеките ctypes, совместимую с C библиотеку функций с кодом на другом языке программирования для Python, winreg, функции, предоставляющие API реестра Windows для Python, и Python/WinRT, включив доступ к API среды выполнения Windows в Python.
Настройка среды разработки
При использовании Python для написания скриптов, выполняющих операции файловой системы, рекомендуется установить Python из Microsoft Store. При установке из Microsoft Store используется базовый интерпретатор Python3, но в дополнение к автоматическому обновлению также настраиваются параметры пути для текущего пользователя (без необходимости доступа администратора).
Если вы используете Python для веб-разработки в Windows, рекомендуем использовать другую установку с помощью подсистемы Windows для Linux. Ознакомьтесь с пошаговыми инструкциями в нашем руководстве: Начало работы с Python для разработки веб-приложений в Windows. Если вы новичок в Python, ознакомьтесь с нашим руководством: Get started using Python on Windows for beginners (Приступая к работе с Python в Windows для начинающих). В некоторых сложных сценариях (например, при необходимости модификации или доступа к установленным файлам Python, создания копий двоичных файлов или непосредственного использования библиотек DLL Python) может потребоваться загрузить определенный выпуск Python непосредственно с сайта python.org или установить альтернативное средство, например Anaconda, Jython, PyPy, WinPython, IronPython и т. д. Мы рекомендуем это только в том случае, если вы более продвинутый программист на Python и у вас есть конкретная причина выбрать альтернативную реализацию.
Установка Python
Чтобы установить Python с помощью Microsoft Store, сделайте следующее:
Перейдите в меню Пуск (значок Windows в нижнем левом углу), введите «Microsoft Store» и щелкните ссылку, чтобы открыть магазин.
Когда магазин откроется, выберите Поиск в верхнем правом меню и введите «Python». Выберите, какую версию Python вы хотите использовать, из результатов в разделе «Приложения». Мы рекомендуем использовать самую последнюю версию, если только у вас нет причин для обратного (например, по причине согласования с версией, использованной в уже существующем проекте, над которым вы планируете работать). Определив, какую версию вы хотите установить, выберите Получить.
Установка Visual Studio Code
При использовании VS Code в качестве текстового редактора или интегрированной среды разработки (IDE) вам доступны IntelliSense (помощь в завершении кода), анализ кода (помогает избежать ошибок в коде), поддержка отладки (помогает находить ошибки в коде после запуска), фрагменты кода (шаблоны для небольших повторно используемых блоков кода) и модульное тестирование (тестирование интерфейса кода с различными типами входных данных).
Загрузите VS Code для Windows и следуйте инструкциям по установке: https://code.visualstudio.com.
Установка расширения Microsoft Python
Установите расширение Microsoft Python, чтобы воспользоваться преимуществами функций поддержки VS Code. Подробнее.
Откройте окно расширения VS Code с помощью CTRL+SHIFT+X (или используйте меню, чтобы перейти к Вид > Расширения).
В поле Поиск расширений в Marketplace введите: Python.
Найдите расширение Python (ms-python.python) от Microsoft и нажмите зеленую кнопку Установить.
Откройте встроенный терминал PowerShell в VS Code
VS Code содержит встроенный терминал, который позволяет открывать командную строку Python с помощью PowerShell, создавая простой рабочий процесс между редактором кода и командной строкой.
Откройте терминал в VS Code, выберите Просмотр > Терминал или используйте сочетание клавиш Ctrl+` (используя символ обратного апострофа).
По умолчанию этим терминалом должен быть PowerShell, но если его нужно изменить, используйте Ctrl+Shift+P, чтобы ввести команду. Введите терминал: Выберите Оболочку по умолчанию, и отобразится список параметров терминала, содержащий PowerShell, командную строку, WSL и т. д. Выберите ту, которую хотите использовать, и нажмите Ctrl+Shift+` (с помощью обратного апострофа), чтобы создать новый терминал.
В окне терминала VS Code откройте Python, введя: python
Установка Git (необязательно)
Если вы планируете совместно работать над кодом Python с другими пользователями или размещать проект на сайте с открытым исходным кодом (например, GitHub), примите во внимание, что VS Code поддерживает управление версиями с помощью Git. Вкладка системы управления версиями в VS Code отслеживает все изменения и содержит общие команды Git (добавление, фиксация, принудительная отправка, извлечение) прямо в пользовательском интерфейсе. Сначала необходимо установить Git для включения панели управления версиями.
Скачайте и установите Git для Windows с веб-сайта git-scm.
В комплект входит мастер установки, который задает вам ряд вопросов о параметрах установки Git. Рекомендуется использовать все параметры по умолчанию, если у вас нет конкретной причины изменить какой-либо из них.
Если вы никогда не использовали Git, обратитесь к руководствам по GitHub. Они помогут вам приступить к работе.
Пример сценария для вывода структуры каталога файловой системы
Распространенные задачи системного администрирования могут занимать огромное количество времени, но с помощью сценария Python вы можете их автоматизировать и не тратить на них время вовсе. Например, Python может читать содержимое файловой системы компьютера и выполнять такие операции, как вывод структуры файлов и каталогов, перемещение папок из одного каталога в другой или переименование большого количества файлов. Как правило, такие задачи могут занимать массу времени, если выполнять их вручную. Вместо этого используйте сценарий Python!
Начнем с простого сценария, в котором описано дерево каталогов и отображено структуру каталогов.
Откройте PowerShell, используя меню Пуск (нижний левый значок Windows).
Создайте несколько каталогов для использования с нашим примером сценария:
Создайте несколько файлов в этих каталогах для использования с нашим сценарием:
Создайте в каталоге Python-Scripts новый файл Python:
Откройте окно проводника VS Code, нажав Ctrl+Shift+E (или используйте меню, чтобы перейти к Вид > Обозреватель) и выберите только что созданный файл list-directory-contents.py. Расширение Microsoft Python будет автоматически загружать интерпретатор Python. Загруженный интерпретатор можно увидеть в нижней части окна VS Code.
Python — интерпретируемый язык, то есть он выступает в качестве виртуальной машины, имитируя физический компьютер. Существуют различные типы интерпретаторов Python, которые можно использовать: Python 2, Python 3, Anaconda, PyPy и т. д. Чтобы выполнить код Python и получить Python IntelliSense, необходимо указать интерпретатор, который следует использовать в VS Code. Если нет конкретной причины для выбора другого интерпретатора, мы рекомендуем придерживаться интерпретатора, который VS Code выбирает по умолчанию (Python 3 в нашем случае). Чтобы изменить интерпретатор Python, выберите интерпретатор, который сейчас отображается в синей панели в нижней части окна VS Code, или откройте палитру команд (Ctrl+Shift+P) и введите команду Python: Select Interpreter (Python: выбор интерпретатора). На экране появится список установленных интерпретаторов Python. Using Python environments in VS Code(Использование сред Python в VS Code).
Вставьте следующий код в файл list-directory-contents.py, а затем выберите Сохранить:
Откройте интегрированный терминал VS Code (Ctrl+` с помощью символа обратного апострофа) и введите каталог src, в котором вы только что сохранили сценарий Python:
Запустите сценарий в PowerShell с помощью:
Результат должен выглядеть примерно так:
Используйте Python, чтобы вывести выходные данные каталога файловой системы в собственный текстовый файл, введя следующую команду непосредственно в терминале PowerShell: python3 list-directory-contents.py > food-directory.txt
Поздравляем! Вы только что написали автоматизированный сценарий системного администрирования, который считывает созданные вами каталог и файлы и использует Python для отображения, а затем для вывода структуры каталога в собственный текстовый файл.
Если вы не можете установить Python 3 из Microsoft Store, прочтите об этой проблеме, чтобы ознакомиться с примером управления путями для этого примера скрипта.
Пример сценария для изменения всех файлов в каталоге
В этом примере используются только что созданные файлы и каталоги, каждый из которых следует переименовать путем добавления даты последнего изменения файла в начало имени файла.
В папке src в каталоге python-scripts создайте новый файл Python для своего сценария:
Откройте файл update-filenames.py, вставьте следующий код в файл и сохраните его:
os.getmtime возвращает метку времени в тактах, что трудно читать. Сначала его необходимо преобразовать в стандартную строку datetime.
Протестируйте сценарий update-filenames.py, запустив его: python3 update-filenames.py а затем снова запустите сценарий list-directory-contents.py: python3 list-directory-contents.py
Вы должны получить следующий результат:
Используйте Python для вывода новых имен каталогов файловой системы с меткой времени последнего изменения в начале текстового файла, введя эту команду непосредственно в терминале PowerShell: python3 list-directory-contents.py > food-directory-last-modified.txt
Надеемся, что вы узнали несколько интересных вещей об использовании сценариев Python для автоматизации основных задач системного администрирования. Конечно, есть еще масса информации, но мы надеемся, что это позволит вам начать работу с нужным нижним колонтитулом. Ниже мы предоставили несколько дополнительных ресурсов, чтобы вы продолжили обучение.
Разработка надёжных Python-скриптов
Python — это язык программирования, который отлично подходит для разработки самостоятельных скриптов. Для того чтобы добиться с помощью подобного скрипта желаемого результата, нужно написать несколько десятков или сотен строк кода. А после того, как дело сделано, можно просто забыть о написанном коде и перейти к решению следующей задачи.
Если, скажем, через полгода после того, как был написан некий «одноразовый» скрипт, кто-то спросит его автора о том, почему этот скрипт даёт сбои, об этом может не знать и автор скрипта. Происходит подобное из-за того, что к такому скрипту не была написана документация, из-за использования параметров, жёстко заданных в коде, из-за того, что скрипт ничего не логирует в ходе работы, и из-за отсутствия тестов, которые позволили бы быстро понять причину проблемы.
При этом надо отметить, что превратить скрипт, написанный на скорую руку, в нечто гораздо более качественное, не так уж и сложно. А именно, такой скрипт довольно легко превратить в надёжный и понятный код, которым удобно пользоваться, в код, который просто поддерживать как его автору, так и другим программистам.
Исходный код
Вот исходный код Python-скрипта, который позволяет решить задачу:
Поговорим о том, как его улучшить.
Документация
Я считаю, что полезно писать документацию до написания кода. Это упрощает работу и помогает не затягивать создание документации до бесконечности. Документацию к скрипту можно поместить в его верхнюю часть. Например, она может выглядеть так:
В первой строке даётся краткое описание цели скрипта. В оставшихся абзацах содержатся дополнительные сведения о том, что именно делает скрипт.
Аргументы командной строки
Следующей задачей по улучшению скрипта станет замена значений, жёстко заданных в коде, на документированные значения, передаваемые скрипту через аргументы командной строки. Реализовать это можно с использованием модуля argparse. В нашем примере мы предлагаем пользователю указать диапазон чисел и указать значения для «fizz» и «buzz», используемые при проверке чисел из указанного диапазона.
Модуль argparse — это весьма мощный инструмент. Если вы с ним не знакомы — вам полезно будет просмотреть документацию по нему. Мне, в частности, нравятся его возможности по определению подкоманд и групп аргументов.
Логирование
Если оснастить скрипт возможностями по выводу некоей информации в ходе его выполнения — это окажется приятным дополнением к его функционалу. Для этой цели хорошо подходит модуль logging. Для начала опишем объект, реализующий логирование:
Добавим в код проекта следующую функцию для настройки логирования:
Основной код скрипта при этом изменится так:
Тесты
Модульные тесты — это полезнейшее средство для проверки того, ведёт ли себя приложения так, как нужно. В скриптах модульные тесты используют нечасто, но их включение в скрипты значительно улучшает надёжность кода. Преобразуем код, находящийся внутри цикла, в функцию, и опишем несколько интерактивных примеров её использования в её документации:
Проверить правильность работы функции можно с помощью pytest :
В случае возникновения ошибки pytest выведет сообщение, указывающее на расположение соответствующего кода и на суть проблемы:
Модульные тесты можно писать и в виде обычного кода. Представим, что нам нужно протестировать следующую функцию:
В конце скрипта добавим следующие модульные тесты, использующие возможности pytest по использованию параметризованных тестовых функций:
Если произойдёт ошибка — pytest даст полезные сведения о том, что случилось:
Итоги
Сделать Python-скрипты надёжнее можно, выполнив следующие четыре шага:
Вокруг этого материала развернулись интересные обсуждения — найти их можно здесь и здесь. Аудитория, как кажется, хорошо восприняла рекомендации по документации и по аргументам командной строки, а вот то, что касается логирования и тестов, показалось некоторым читателям «пальбой из пушки по воробьям». Вот материал, который был написан в ответ на данную статью.
Уважаемые читатели! Планируете ли вы применять рекомендации по написанию Python-скриптов, данные в этой публикации?
Экспекто Питонум: 15 заклинаний на змеином языке
Короткие программы на Python — первый шаг к реальной магии кода.
Веб-разработка и научные вычисления, роботы и Data Science — Python повсюду. На нём пишут и масштабные проекты, и короткие программы (скрипты, или сниппеты), полезные в повседневных рабочих и учебных задачах.
Собрали для вас коллекцию таких небольших «заклинаний». Основной принцип: минимум строк кода, в котором можно разобраться максимум за полминуты. Сову из Хогвартса мы не гарантируем, но удивить однокашников, коллег и интервьюеров, уверены, у вас получится. Вперёд!
Внимание: устное произнесение заклинаний в текущей версии Python не поддерживается. Вам потребуется компьютер, интерпретатор и код.
С некоторых пор утверждает, что он data scientist. В предыдущих сезонах выдавал себя за математика, звукорежиссёра, радиоведущего, переводчика, писателя. Кандидат наук, но не точных. Бесстрашно пишет о Data Science и программировании на Python.
Анаграммус Ревелио: определение строк-анаграмм
Скрипт проверяет, являются ли две строки анаграммами друг друга. Иными словами, не получена ли одна строка перестановкой символов другой строки.
Используется Counter из библиотеки collections — это разновидность словаря, используемая для подсчёта элементов в итерируемых объектах: списках, кортежах, словарях, строках.
Подробнее об этой замечательной библиотеке читайте в нашей статье.
Мемориа Байтифай: размер объекта в байтах
Этот скрипт используется для измерения количества памяти, потребляемой любым объектом в Python: переменной, функцией, классом.
Обратите внимание, что учитывается только та память, которую занимает сам объект, а не те объекты, на которые он, возможно, ссылается. Размер памяти возвращается в байтах.
Лексиа Байтифай: длина строки в байтах
Метод для определения длины строки в байтах. Это не то же самое, что размер объекта из скрипта выше.
Байтовый размер объекта-строки в памяти всегда больше байтовой длины строки, поскольку объект-строка содержит и саму строку, и дополнительную информацию о ней — например, ссылки на методы строк.
Албум Диффиндо: нарезка списка
Этот код нарезает список на списки меньшего размера, которые собраны снова в список. Размер надо задать заранее.
Как видим, последний список получился короче: 4 элемента вместо 7. Проверьте, что будет, если размер нарезаемых списков задать больше, чем составляет длина начального списка.
В статье про списки вы узнаете чуть больше об этом полезном типе данных.
Албум Прессио: сжатие списка
Этот скрипт удаляет «ложные» значения ( False, None, 0 и пустую строку ‘ ‘) из списка. Используется встроенная функция filter(): c параметром None на первом месте она удалит из списка lst все значения, которые не вернут True по умолчанию.
Проверить вручную какое-либо значение на True/False можно с помощью функции bool(): bool(0) вернёт False, но bool(‘0’) уже будет True, так как это непустая строка.
Примеры использования функции filter () можно найти здесь.
Матрикус Транспозио: транспонирование матрицы
В простейшем случае двумерная матрица может быть задана списком из нескольких списков одинаковой длины, которые представляют собой строки матрицы. Если вам требуется «повернуть на 90 градусов» такую матрицу или превратить строки в столбцы (транспонировать, как говорят математики), то вот короткий код:
Обратите внимание, что в итоговом списке элементами (то есть строками новой матрицы) будут кортежи — так работает используемая здесь функция zip ().
Албум Планум: сделать список плоским
Ох уж эти списки, состоящие из списков. Как бы их сделать попроще, выстроить в один ряд? Для этого тоже есть решение.
В третьей строке код проверяет, не является ли элемент списком. Если да, то использует метод extend() для расширения этим элементом итогового списка, если нет — то присоединяет его как одиночный элемент методом append().
Также в этой строке функция вызывает сама себя и, в случае списков, состоящих из списков, «проваливается» в них до тех пор, пока не доберётся до элементов, не являющихся списками. Это называется рекурсией.
Дуплицио Ревелио: проверка на дубликаты
Этот простой скрипт проверяет, содержатся ли в списке повторяющиеся значения (дубликаты). Используется свойство множеств set, которые могут содержать только уникальные элементы.
Вместо списков могут быть и кортежи, и словари. В последнем случае проверка будет выполняться только среди ключей словаря.
Вокабулари Юнифай: объединить два словаря
Для того чтобы объединить два словаря, есть как минимум два способа: прямой и современный.
Обратите внимание на то, что значения итогового словаря будут зависеть от порядка исходных словарей в функциях: если переставить местами словари a и b, значение ключа ‘y’ изменится на 2.
Фрекуэнтиа: самый частый элемент
Этот короткий скрипт вернёт элемент, чаще всего встречающийся в списке.
Используются продвинутые параметры встроенной функции max():
В качестве аргумента можно использовать списки, кортежи и строки.
Палиндромус Ревелио: проверка строки на палиндром
Простой вариант этого кода проверяет, является ли слово без пробелов и знаков препинания, написанное в одном регистре, палиндромом.
Албум Миксио: перемешать элементы списка
Этот сниппет поможет вам изменить порядок элементов списка на случайный. Обратите внимание на то, что функция shuffle из библиотеки random меняет исходный список.
Подробнее про библиотеку random и случайные числа в Python читайте в нашей статье.
Албум Датум: список дат из диапазона
Этот код получает две даты (начальную и конечную) и создаёт список из дат между ними, включая начальную и исключая последнюю.
Для получения дней между начальной и конечной датой используется datetime.timedelta.days.
Нумерум Нумерио: число в список цифр
Превращает целое число в список его цифр.
Функция map() принимает желаемый тип выходных данных (в нашем случае это int, целые числа) и итерируемый объект (строку, список или кортеж), элементы которого можно превратить в элементы этого типа. После этого другая функция list() преобразует результат в список.
Нумерум Романио: преобразовать число в римскую запись
Преобразует число в обычной десятичной («арабской») записи в форму римского числа. Работает со значениями от 1 до 3999 включительно, возвращает строку (str).
Сначала создаётся список кортежей вида (число, его римская запись). Далее цикл бежит по нему и с помощью функции divmod() производит целочисленное деление с остатком, меняя входящее число на остаток. Соответствующие результаты деления умножаются на строку римской записи и присоединяются к итоговой строке res.
Акцио Пайтон: Python в каждый дом!
Составление и изучение таких микропрограмм помогает лучше понять типы данных в Python, узнать о свойствах и параметрах функций. На сайте 30 seconds of code есть ещё больше коротких программ как для Python, так и для других языков программирования.
Источником вдохновения для названий этих скриптов послужили, конечно, книги Джоан Роулинг, а полный справочник по магическим заклинаниям мира Гарри Поттера можно посмотреть здесь.
На курсах «Профессия Python-разработчик» вы узнаете, насколько полезными могут быть такие небольшие программы, сниппеты и скрипты. Вы научитесь не только колдовать красиво решать задачи с их помощью, но и воплощать гораздо более сложные проекты. Приходите!
обложка: Darshan Patel / Unsplash / Pixabay / Pexels / Colowgee для Skillbox Media
22 полезных примера кода на Python
Python — один из самых популярных языков программирования, чрезвычайно полезный и в решении повседневных задач. В этой статье я вкратце расскажу о 22 полезных примерах кода, позволяющих воспользоваться мощью Python.
Некоторые из примеров вы могли уже видеть ранее, а другие будут новыми и интересными для вас. Все эти примеры легко запоминаются.
1. Получаем гласные
2. Первая буква в верхнем регистре
Этот пример используется для превращения каждой первой буквы символов строки в прописную букву. Он работает со строкой из одного или нескольких символов и будет полезен при анализе текста или записи данных в файл и т.п.
3. Печать строки N раз
Этот пример может печатать любую строку n раз без использования циклов Python.
4. Объединяем два словаря
Этот пример выполняет слияние двух словарей в один.
5. Вычисляем время выполнения
Этот пример полезен, когда вам нужно знать, сколько времени требуется для выполнения программы или функции.
6. Обмен значений между переменными
Это быстрый способ обменять местами две переменные без использования третьей.
7. Проверка дубликатов
Это самый быстрый способ проверки наличия повторяющихся значений в списке.
8. Фильтрация значений False
9. Размер в байтах
Этот пример возвращает длину строки в байтах, что удобно, когда вам нужно знать размер строковой переменной.
10. Занятая память
Пример позволяет получить объём памяти, используемой любой переменной в Python.
11. Анаграммы
Этот код полезен для проверки того, является ли строка анаграммой. Анаграмма — это слово, полученное перестановкой букв другого слова.
12. Сортировка списка
Этот пример сортирует список. Сортировка — это часто используемая задача, которую можно реализовать множеством строк кода с циклом, но можно ускорить свою работу при помощи встроенного метода сортировки.
13. Сортировка словаря
14. Получение последнего элемента списка
15. Преобразование разделённого запятыми списка в строку
Этот код преобразует разделённый запятыми список в единую строку. Его удобно использовать, когда нужно объединить весь список со строкой.
16. Проверка палиндромов
Этот пример показывает, как быстро проверить наличие палиндромов.
17. Перемешивание списка
18. Преобразование строки в нижний и верхний регистры
19. Форматирование строки
Этот код позволяет форматировать строку. Под форматированием в Python подразумевается присоединение к строке данных из переменных.
20. Поиск подстроки
Этот пример будет полезен для поиска подстроки в строке. Я реализую его двумя способами, позволяющими не писать много кода.
21. Печать в одной строке
Мы знаем, что функция print выполняет вывод в каждой строке, и если использовать две функции print, они выполнят печать в две строки. Этот пример покажет, как выполнять вывод в той же строке без перехода на новую.
22. Разбиение на фрагменты
Этот пример покажет, как разбить список на фрагменты и разделить его на меньшие части.
На правах рекламы
Серверы для разработчиков — выбор среди обширного списка предустановленных операционных систем, возможность использовать собственный ISO для установки ОС, огромный выбор тарифных планов и возможность создать собственную конфигурацию в пару кликов, активация любого сервера в течение минуты. Обязательно попробуйте!