Глоссарий¶Glossary

>>>

Приглашение по умолчанию в интерактивной оболочке Python. Часто встречается в примерах кода, которые можно выполнять в интерпретаторе в интерактивном режиме.

...

Стандартное приглашение Python интерактивной оболочки при вводе кода для блока с отступом или внутри пары соответствующих открывающих и закрывающих разделителей (круглых скобок, квадратных скобок или фигурных скобок).

2to3

Инструмент, преобразующий код Python 2.x в код Python 3.x путём обработки большинства несовместимостей, которые можно обнаружить при разборе исходного кода и обходе дерева разбора.

2to3 доступен в стандартной библиотеке как lib2to3; отдельная точка входа предоставляется как Tools/scripts/2to3. См. 2to3 – автоматическое преобразование кода Python 2 в 3.

абстрактный базовый класс

Абстрактные базовые классы (сокращённо ABC) дополняют утиную типизацию, предоставляя способ определения интерфейсов, когда другие техники, такие как hasattr(), были бы неудобны. Python поставляется со многими встроенными ABC для структур данных (в модуле collections), чисел (в модуле numbers) и потоков (в модуле io). Собственный ABC можно создать с помощью модуля abc.

аргумент

Значение, передаваемое функции или методу, присваиваемое именованной локальной переменной в теле функции. Функция или метод могут иметь как позиционные аргументы, так и именованные аргументы в своём определении. Позиционные и именованные аргументы могут быть переменной длины: * принимает или передаёт (в определении или вызове функции) несколько позиционных аргументов в виде списка, а ** делает то же самое для именованных аргументов в виде словаря.

Любое выражение может быть использовано в списке аргументов, и вычисленное значение передаётся локальной переменной.

атрибут

Значение, связанное с объектом, на которое ссылаются по имени с помощью выражений с точкой. Например, если объект o имеет атрибут a, на него можно сослаться как o.a.

BDFL

Доброжелательный диктатор на всю жизнь, также известный как Гвидо ван Россум, создатель Python.

байткод

Исходный код Python компилируется в байткод – внутреннее представление программы Python в интерпретаторе. Байткод также кэшируется в файлах .pyc и .pyo, чтобы при повторном выполнении того же файла это было быстрее (можно избежать перекомпиляции из исходного кода в байткод). Этот «промежуточный язык» выполняется на виртуальной машине, которая исполняет машинный код, соответствующий каждому байткоду.

Список инструкций байткода можно найти в документации модуля dis.

класс

Шаблон для создания пользовательских объектов. Определения классов обычно содержат определения методов, которые работают с экземплярами класса.

приведение типов

Неявное преобразование экземпляра одного типа в другой во время операции, включающей два аргумента одного типа. Например, int(3.15) преобразует число с плавающей запятой в целое число 3, но в 3+4.5 каждый аргумент имеет разный тип (один int, другой float), и оба должны быть преобразованы в один и тот же тип, прежде чем их можно будет сложить, иначе будет возбуждено TypeError. Без приведения типов программисту пришлось бы нормализовать все аргументы, даже совместимых типов, до одного значения, например float(3)+4.5, а не просто 3+4.5.

комплексное число

Расширение привычной системы действительных чисел, в котором все числа выражаются как сумма действительной и мнимой части. Мнимые числа – это действительные кратные мнимой единицы (квадратный корень из -1), часто записываемой как i в математике или j в технике. Python имеет встроенную поддержку комплексных чисел, которые записываются в последнем обозначении; мнимая часть записывается с суффиксом j, например, 3+1j. Для доступа к комплексным аналогам модуля math используйте cmath. Использование комплексных чисел – довольно продвинутая математическая возможность. Если вы не осознаёте необходимости в них, почти наверняка их можно безопасно игнорировать.

контекстный менеджер

Объект, который управляет окружением, видимым в операторе with, определяя методы __enter__() и __exit__(). См. PEP 343.

CPython

Каноническая реализация языка программирования Python, распространяемая на python.org. Термин «CPython» используется, когда необходимо отличить эту реализацию от других, таких как Jython или IronPython.

декоратор

Функция, возвращающая другую функцию, обычно применяемая как преобразование функции с использованием синтаксиса @wrapper. Распространённые примеры декораторов: classmethod() и staticmethod().

Синтаксис декоратора – всего лишь синтаксический сахар, следующие два определения функций семантически эквивалентны:

def f(...):
    ...
f = staticmethod(f)

@staticmethod
def f(...):
    ...

Та же концепция существует и для классов, но там используется реже. См. документацию по определениям функций и определениям классов для получения дополнительной информации о декораторах.

дескриптор

Любой объект, который определяет методы __get__(), __set__() или __delete__(). Когда атрибут класса является дескриптором, его специальное поведение связывания срабатывает при поиске атрибута. Обычно использование a.b для получения, установки или удаления атрибута ищет объект с именем b в словаре класса для a, но если b является дескриптором, вызывается соответствующий метод дескриптора. Понимание дескрипторов – ключ к глубокому пониманию Python, потому что они являются основой многих возможностей, включая функции, методы, свойства, методы класса, статические методы и ссылки на суперклассы.

Подробнее о методах дескрипторов см. в Implementing Descriptors.

словарь

Ассоциативный массив, где произвольные ключи сопоставляются значениям. Ключи могут быть любыми объектами с функцией __hash__() и методами __eq__(). В Perl называется хешем.

докстринг

Строковый литерал, который появляется как первое выражение в классе, функции или модуле. Хотя он игнорируется при выполнении блока, он распознаётся компилятором и помещается в атрибут __doc__ окружающего класса, функции или модуля. Поскольку он доступен через интроспекцию, это каноническое место для документации объекта.

утиная типизация

Стиль программирования, который не смотрит на тип объекта, чтобы определить, есть ли у него правильный интерфейс; вместо этого метод или атрибут просто вызывается или используется («Если это выглядит как утка и крякает как утка, значит, это утка»). Делая упор на интерфейсы, а не на конкретные типы, хорошо спроектированный код повышает гибкость, допуская полиморфную подстановку. Утиная типизация позволяет избежать проверок с помощью type() или isinstance(). (Однако обратите внимание, что утиная типизация может дополняться абстрактными базовыми классами.) Вместо этого обычно используются проверки hasattr() или программирование в стиле EAFP.

EAFP

Проще попросить прощения, чем разрешения. Этот распространённый стиль программирования на Python предполагает существование правильных ключей или атрибутов и перехватывает исключения, если предположение оказывается неверным. Этот чистый и быстрый стиль характеризуется наличием множества операторов try и except. Этот подход контрастирует со стилем LBYL, распространённым во многих других языках, таких как C.

выражение

Синтаксическая конструкция, которая может быть вычислена в некоторое значение. Другими словами, выражение – это совокупность элементов выражения, таких как литералы, имена, доступ к атрибутам, операторы или вызовы функций, которые возвращают значение. В отличие от многих других языков, не все языковые конструкции являются выражениями. Существуют также инструкции, которые нельзя использовать как выражения, например if. Присваивания также являются инструкциями, а не выражениями.

модуль-расширение

Модуль, написанный на C или C++, использующий C API Python для взаимодействия с ядром и пользовательским кодом.

файловый объект

Объект, предоставляющий файловый API (с методами, такими как read() или write()) для некоторого базового ресурса. В зависимости от способа создания файловый объект может обеспечивать доступ к реальному файлу на диске или к другому типу хранилища или устройства связи (например, стандартный ввод/вывод, буферы в памяти, сокеты, каналы и т.д.). Файловые объекты также называются файлоподобными объектами или потоками данных.

На самом деле существует три категории файловых объектов: необработанные двоичные файлы, буферизованные двоичные файлы и текстовые файлы. Их интерфейсы определены в модуле io. Канонический способ создания файлового объекта – использование функции open().

файлоподобный объект

Синоним для файлового объекта.

искатель

Объект, который пытается найти загрузчик для модуля. Он должен реализовывать метод с именем find_module(). См. PEP 302 для подробностей и importlib.abc.Finder для абстрактного базового класса.

целочисленное деление

Математическое деление, округляющее результат до ближайшего целого вниз. Оператор деления с округлением вниз – //. Например, выражение 11 // 4 вычисляется в 2 в отличие от 2.75, возвращаемого при истинном делении с плавающей запятой. Обратите внимание, что (-11) // 4 равно -3, потому что это -2.75, округлённое вниз. См. PEP 238.

функция

Последовательность инструкций, возвращающая значение вызывающему коду. Ей также может быть передано ноль или более аргументов, которые могут использоваться при выполнении тела. См. также аргумент и метод.

future

Псевдомодуль, с помощью которого программисты могут включать новые возможности языка, несовместимые с текущим интерпретатором.

Импортировав модуль __future__ и вычислив его переменные, можно увидеть, когда новая возможность была впервые добавлена в язык и когда она стала поведением по умолчанию:

>>> import __future__
>>> __future__.division
_Feature((2, 2, 0, 'alpha', 2), (3, 0, 0, 'alpha', 0), 8192)

сборка мусора

Процесс освобождения памяти, когда она больше не используется. Python выполняет сборку мусора с помощью подсчёта ссылок и циклического сборщика мусора, который способен обнаруживать и разрывать циклические ссылки.

генератор

Функция, которая возвращает итератор. Она выглядит как обычная функция, за исключением того, что содержит операторы yield для порождения последовательности значений, которые можно использовать в цикле for или получать по одному с помощью функции next(). Каждый yield временно приостанавливает выполнение, запоминая состояние выполнения (включая локальные переменные и ожидающие операторы try). Когда генератор возобновляется, он продолжает с того места, где остановился (в отличие от функций, которые начинают заново при каждом вызове).

генераторное выражение

Выражение, возвращающее генератор. Оно выглядит как обычное выражение, за которым следует выражение for, определяющее переменную цикла, диапазон и необязательное выражение if. Совместное выражение генерирует значения для внешней функции:

>>> sum(i*i for i in range(10))         # сумма квадратов 0, 1, 4, ... 81
285

GIL

См. глобальная блокировка интерпретатора.

глобальная блокировка интерпретатора

Механизм, используемый интерпретатором CPython, чтобы гарантировать, что только один поток выполняет байткод Python в один момент времени. Это упрощает реализацию CPython, делая объектную модель (включая критически важные встроенные типы, такие как dict) неявно безопасной для конкурентного доступа. Блокировка всего интерпретатора облегчает его многопоточность, но ценой потери большей части параллелизма, который могли бы дать многопроцессорные машины.

Однако некоторые расширяющие модули, как стандартные, так и сторонние, спроектированы так, чтобы освобождать GIL при выполнении вычислительно интенсивных задач, таких как сжатие или хеширование. Кроме того, GIL всегда освобождается при выполнении операций ввода-вывода.

Прежние попытки создать «свободно-поточный» интерпретатор (тот, который блокирует общие данные с гораздо более мелкой гранулярностью) не увенчались успехом, потому что производительность страдала в типичном случае с одним процессором. Считается, что преодоление этой проблемы производительности сделало бы реализацию гораздо более сложной и, следовательно, более дорогой в сопровождении.

хешируемый

Объект является хэшируемым, если у него есть хэш-значение, которое никогда не меняется в течение его жизни (нужен метод __hash__()), и его можно сравнивать с другими объектами (нужен метод __eq__()). Хэшируемые объекты, которые сравниваются как равные, должны иметь одинаковое хэш-значение.

Хешируемость позволяет использовать объект в качестве ключа словаря и элемента множества, поскольку эти структуры данных внутренне используют хеш-значение.

Все неизменяемые встроенные объекты Python являются хешируемыми, в то время как ни один изменяемый контейнер (например, списки или словари) не является хешируемым. Объекты, являющиеся экземплярами пользовательских классов, по умолчанию хешируемы; все они сравниваются как неравные, и их хеш-значение – это их id().

IDLE

Интегрированная среда разработки для Python. IDLE – это базовый редактор и среда интерпретатора, которая поставляется со стандартной дистрибуцией Python.

неизменяемый

Объект с фиксированным значением. К неизменяемым объектам относятся числа, строки и кортежи. Такой объект нельзя изменить. Если требуется сохранить другое значение, необходимо создать новый объект. Они играют важную роль там, где требуется постоянное хеш-значение, например в качестве ключа в словаре.

импортёр

Объект, который одновременно находит и загружает модуль; объект, являющийся как искателем, так и загрузчиком.

интерактивный

Python включает интерактивный интерпретатор: можно вводить инструкции и выражения в приглашении интерпретатора, сразу же выполнять их и видеть результат. Просто запустите python без аргументов (возможно, выбрав его из главного меню компьютера). Это очень удобный способ опробовать новые идеи или изучить модули и пакеты (вспомните help(x)).

интерпретируемый

Python является интерпретируемым языком, в отличие от компилируемых, хотя различие может быть размытым из-за наличия компилятора байткода. Это означает, что исходные файлы можно запускать напрямую, без явного создания исполняемого файла, который затем выполняется. Интерпретируемые языки обычно имеют более короткий цикл разработки/отладки, чем компилируемые, хотя их программы, как правило, выполняются медленнее. См. также интерактивный.

итерируемый объект

Контейнерный объект, способный возвращать свои элементы по одному. Примеры итерабельных объектов включают все типы последовательностей (такие как list, str, tuple) и некоторые непоследовательные типы, такие как dict, file и объекты любых классов, определённых с помощью метода __iter__() или __getitem__(). Итерабельные объекты могут использоваться в цикле for и во многих других местах, где требуется последовательность (zip(), map(), ...). Когда итерабельный объект передаётся в качестве аргумента встроенной функции iter(), она возвращает итератор для этого объекта. Этот итератор пригоден для одного прохода по набору значений. При использовании итерабельных объектов обычно не требуется вызывать iter() или работать с объектами-итераторами напрямую. Инструкция for делает это автоматически, создавая временную безымянную переменную для хранения итератора на время цикла. См. также итератор, последовательность и генератор.

итератор

Объект, представляющий поток данных. Повторные вызовы метода __next__() итератора (или передача его встроенной функции next()) возвращают последовательные элементы потока. Когда данных больше нет, вместо этого возбуждается исключение StopIteration. После этого объект-итератор исчерпывается, и любые дальнейшие вызовы его метода __next__() снова возбуждают StopIteration. Итераторы должны иметь метод __iter__(), который возвращает сам объект-итератор, поэтому каждый итератор также является итерабельным и может использоваться в большинстве мест, где принимаются другие итерабельные объекты. Одним заметным исключением является код, который пытается выполнить множественные проходы итерации. Контейнерный объект (например, list) создаёт новый свежий итератор каждый раз, когда вы передаёте его функции iter() или используете в цикле for. Попытка сделать то же самое с итератором просто вернёт тот же самый исчерпанный объект-итератор, использованный в предыдущем проходе итерации, из-за чего он будет выглядеть как пустой контейнер.

Дополнительную информацию можно найти в Iterator Types.

функция ключа

Ключевая функция (или функция сравнения) – это вызываемый объект, возвращающий значение, используемое для сортировки или упорядочивания. Например, locale.strxfrm() используется для получения ключа сортировки, учитывающего правила сортировки, зависящие от локали.

Ряд инструментов в Python принимают функции-ключи для управления порядком или группировкой элементов. К ним относятся min(), max(), sorted(), list.sort(), heapq.nsmallest(), heapq.nlargest() и itertools.groupby().

There are several ways to create a key function. For example. the str.lower() method can serve as a key function for case insensitive sorts. Alternatively, an ad-hoc key function can be built from a lambda expression such as lambda r: (r[0], r[2]). Also, the operator module provides three key function constuctors: attrgetter(), itemgetter(), and methodcaller(). See the Sorting HOW TO for examples of how to create and use key functions.

именованный аргумент

Аргументы, перед которыми в вызове стоит variable_name=. Имя переменной обозначает локальное имя в функции, которому присваивается значение. ** используется для принятия или передачи словаря именованных аргументов. См. аргумент.

лямбда

Анонимная встроенная функция, состоящая из одного выражения, которое вычисляется при вызове функции. Синтаксис создания лямбда-функции: lambda [аргументы]: выражение

LBYL

Сначала подумай, потом делай (Look before you leap). Этот стиль кодирования явно проверяет предусловия перед выполнением вызовов или поиском. Этот стиль противопоставляется подходу EAFP и характеризуется наличием множества инструкций if.

список

Встроенная в Python последовательность. Несмотря на название, она больше похожа на массив в других языках, чем на связный список, поскольку доступ к элементам осуществляется за O(1).

генератор списка

Компактный способ обработать все или часть элементов последовательности и вернуть список с результатами. result = ['{:#04x}'.format(x) for x in range(256) if x % 2 == 0] генерирует список строк, содержащих чётные шестнадцатеричные числа (0x..) в диапазоне от 0 до 255. Часть if необязательна. Если её опустить, обрабатываются все элементы из range(256).

загрузчик

Объект, который загружает модуль. Должен определять метод load_module(). Загрузчик обычно возвращается искателем. Подробнее см. PEP 302 и importlib.abc.Loader в качестве абстрактного базового класса.

отображение

Контейнерный объект (например, dict), поддерживающий произвольный поиск по ключу с помощью специального метода __getitem__(). Отображения также поддерживают __len__(), __iter__() и __contains__().

метакласс

Класс класса. Определения классов создают имя класса, словарь класса и список базовых классов. Метакласс отвечает за приём этих трёх аргументов и создание класса. Большинство объектно-ориентированных языков программирования предоставляют реализацию по умолчанию. Особенность Python в том, что можно создавать пользовательские метаклассы. Большинству пользователей этот инструмент никогда не понадобится, но когда возникает необходимость, метаклассы могут предоставить мощные и элегантные решения. Они использовались для логирования доступа к атрибутам, добавления потокобезопасности, отслеживания создания объектов, реализации синглтонов и многих других задач.

Дополнительную информацию можно найти в Настройка создания классов.

метод

Функция, определённая внутри тела класса. Если она вызывается как атрибут экземпляра этого класса, метод получает объект экземпляра в качестве первого аргумента (который обычно называется self). См. также функция и вложенная область видимости.

изменяемый

Изменяемые объекты могут менять своё значение, сохраняя свой id(). См. также неизменяемый.

именованный кортеж

Любой класс, подобный кортежу, индексируемые элементы которого также доступны через именованные атрибуты (например, time.localtime() возвращает подобный кортежу объект, в котором year доступен либо по индексу, например t[0], либо через именованный атрибут, например t.tm_year).

Именованный кортеж может быть встроенным типом, например time.struct_time, или может быть создан с помощью обычного определения класса. Полнофункциональный именованный кортеж также можно создать с помощью фабричной функции collections.namedtuple(). Последний подход автоматически предоставляет дополнительные возможности, такие как самодокументируемое представление, например Employee(name='jones', title='programmer').

пространство имён

Место, где хранится переменная. Пространства имён реализованы как словари. Существуют локальное, глобальное и встроенное пространства имён, а также вложенные пространства имён в объектах (в методах). Пространства имён поддерживают модульность, предотвращая конфликты имён. Например, функции builtins.open() и os.open() различаются своими пространствами имён. Пространства имён также способствуют читаемости и поддерживаемости, указывая, какой модуль реализует функцию. Например, запись random.seed() или itertools.izip() ясно показывает, что эти функции реализованы модулями random и itertools соответственно.

вложенная область видимости

Возможность ссылаться на переменную из внешнего определения. Например, функция, определённая внутри другой функции, может обращаться к переменным внешней функции. Обратите внимание, что по умолчанию вложенные области видимости работают только для чтения, но не для присваивания. Локальные переменные читаются и записываются в самой внутренней области. Аналогично, глобальные переменные читаются и записываются в глобальном пространстве имён. Ключевое слово nonlocal позволяет выполнять запись во внешние области видимости.

класс нового стиля

Старое название разновидности классов, которая теперь используется для всех объектов классов. В более ранних версиях Python только классы нового стиля могли использовать новые и универсальные возможности Python, такие как __slots__, дескрипторы, свойства, __getattribute__(), методы класса и статические методы.

объект

Любые данные с состоянием (атрибуты или значение) и определённым поведением (методы). Также конечный базовый класс любого класса нового стиля.

позиционный аргумент

Аргументы, присвоенные локальным именам внутри функции или метода, определяемые порядком, в котором они были переданы в вызове. * используется либо для принятия нескольких позиционных аргументов (в определении), либо для передачи нескольких аргументов в виде списка функции. См. аргумент.

Python 3000

Прозвище для линейки релизов Python 3.x (придумано давно, когда выпуск версии 3 был чем-то из далёкого будущего). Также сокращённо называется «Py3k».

Питоничный

Идея или фрагмент кода, который тесно следует наиболее распространённым идиомам языка Python, а не использует концепции, общие для других языков. Например, распространённая идиома в Python – перебор всех элементов итерируемого объекта с помощью оператора for. Во многих других языках такой конструкции нет, поэтому люди, не знакомые с Python, иногда используют числовой счётчик:

for i in range(len(food)):
    print(food[i])

В отличие от более чистого, питоничного метода:

for piece in food:
    print(piece)

счётчик ссылок

Число ссылок на объект. Когда счётчик ссылок объекта падает до нуля, он освобождается. Подсчёт ссылок обычно невидим для кода Python, но является ключевым элементом реализации CPython. Модуль sys определяет функцию getrefcount(), которую программисты могут вызывать для получения счётчика ссылок конкретного объекта.

slots

Объявление внутри класса, которое экономит память, заранее выделяя место для атрибутов экземпляра и устраняя словари экземпляров. Хотя этот метод популярен, его правильное применение требует некоторой аккуратности, и его лучше использовать только в редких случаях, когда в приложении с критичной памятью создаётся большое количество экземпляров.

последовательность

Объект итерабельный, поддерживающий эффективный доступ к элементам по целочисленным индексам через специальный метод __getitem__() и определяющий метод len(), возвращающий длину последовательности. Некоторые встроенные типы последовательностей: list, str, tuple и bytes. Обратите внимание, что dict также поддерживает __getitem__() и __len__(), но считается отображением, а не последовательностью, поскольку поиск использует произвольные неизменяемые ключи, а не целые числа.

срез

Объект, обычно содержащий часть последовательности. Срез создаётся с помощью синтаксиса индексации, [] с двоеточиями между числами, если указано несколько, как в variable_name[1:3:5]. Синтаксис квадратных скобок (индексации) внутри использует объекты slice.

специальный метод

A method that is called implicitly by Python to execute a certain operation on a type, such as addition. Such methods have names starting and ending with double underscores. Special methods are documented in Special method names.

инструкция

Инструкция (statement) – это часть блока (блока кода). Инструкцией является либо выражение, либо одна из нескольких конструкций с ключевым словом, таких как if, while или for.

строка в тройных кавычках

Строка, ограниченная тремя экземплярами либо кавычек («), либо апострофов ('). Хотя они не предоставляют никаких возможностей, недоступных для строк в одинарных кавычках, они полезны по ряду причин. Они позволяют включать в строку неэкранированные одинарные и двойные кавычки и могут занимать несколько строк без использования символа продолжения, что делает их особенно полезными при написании докстрингов.

тип

Тип объекта Python определяет, что это за объект; каждый объект имеет тип. Тип объекта доступен как его атрибут __class__ или может быть получен с помощью type(obj).

представление

Объекты, возвращаемые dict.keys(), dict.values() и dict.items(), называются представлениями словаря. Это ленивые последовательности, которые видят изменения в базовом словаре. Чтобы принудительно преобразовать представление словаря в полноценный список, используйте list(dictview). См. Объекты представления словаря.

виртуальная машина

Компьютер, полностью определённый в программном обеспечении. Виртуальная машина Python выполняет байт-код, генерируемый компилятором байт-кода.

Дзен Python

Перечень принципов и философии проектирования Python, полезных для понимания и использования языка. Этот перечень можно получить, введя в интерактивном режиме «import this».