Документация Python неофициальный перевод
Содержание страницы

5. Встроенные типыBuilt-in Types

В следующих разделах описываются стандартные типы, встроенные в интерпретатор.

Основные встроенные типы: числовые типы, последовательности, отображения, классы, экземпляры и исключения.

Некоторые операции поддерживаются несколькими типами объектов; в частности, практически все объекты можно сравнивать, проверять на истинность и преобразовывать в строку (с помощью функции repr() или несколько отличной функции str()). Последняя функция неявно используется, когда объект выводится функцией print().

5.1. Проверка истинностиTruth Value Testing

Любой объект можно проверить на истинность для использования в условии if или while или в качестве операнда логических операций ниже. Следующие значения считаются ложными:

  • None

  • False

  • ноль любого числового типа, например, 0, 0.0, 0j.

  • любая пустая последовательность, например, '', (), [].

  • любое пустое отображение, например, {}.

  • экземпляры пользовательских классов, если класс определяет метод __bool__() или __len__(), когда этот метод возвращает целое ноль или логическое значение bool False. [1]

Все остальные значения считаются истинными – поэтому объекты многих типов всегда истинны.

Операции и встроенные функции, возвращающие логический результат, всегда возвращают 0 или False для false и 1 или True для true, если не указано иное. (Важное исключение: логические операции or и and всегда возвращают один из своих операндов.)

5.2. Булевы операции – and, or, notBoolean Operations – and, or, not

Это булевы операции в порядке возрастания приоритета:

Операция Результат Примечания
x or y если x ложно, то y, иначе x (1)
x and y если x ложно, то x, иначе y (2)
not x если x ложно, то True, иначе False (3)

Примечания:

  1. Это оператор короткого замыкания, поэтому он вычисляет второй аргумент, только если первый равен False.
  2. Это оператор короткого замыкания, поэтому он вычисляет второй аргумент, только если первый равен True.
  3. not имеет более низкий приоритет, чем нелогические операторы, поэтому not a == b интерпретируется как not (a == b), а a == not b является синтаксической ошибкой.

5.3. СравненияComparisons

В Python есть восемь операций сравнения. Все они имеют одинаковый приоритет (выше, чем у логических операций). Сравнения можно произвольно соединять в цепочки; например, x < y <= z эквивалентно x < y and y <= z, за исключением того, что y вычисляется только один раз (но в обоих случаях z не вычисляется вообще, когда x < y оказывается ложным).

В этой таблице приведены операции сравнения:

Операция Значение
< строго меньше
<= меньше или равно
> строго больше
>= больше или равно
== равно
!= не равно
is идентичность объектов
is not отрицание идентичности объектов

Объекты разных типов, за исключением разных числовых типов, никогда не считаются равными. Более того, некоторые типы (например, объекты функций) поддерживают только вырожденное понятие сравнения, при котором любые два объекта этого типа неравны. Операторы <, <=, > и >= возбуждают исключение TypeError, когда любой операнд является комплексным числом, объекты имеют разные типы, которые невозможно сравнить, или в других случаях, когда не определено упорядочение.

Неидентичные экземпляры класса обычно сравниваются как неравные, если класс не определяет метод __eq__().

Экземпляры класса нельзя упорядочить по отношению к другим экземплярам того же класса или к объектам других типов, если класс не определяет достаточное количество методов __lt__(), __le__(), __gt__() и __ge__() (в общем случае достаточно __lt__() и __eq__(), если нужны обычные значения операторов сравнения).

Поведение операторов is и is not не может быть настроено; они также могут применяться к любым двум объектам и никогда не вызывают исключение.

Ещё две операции с тем же синтаксическим приоритетом, in и not in, поддерживаются только типами последовательностей (см. ниже).

5.4. Числовые типы – int, float, complexNumeric Types – int, float, complex

Существует три различных числовых типа: целые числа, числа с плавающей точкой и комплексные числа. Кроме того, логические значения являются подтипом целых чисел. Целые числа имеют неограниченную точность. Числа с плавающей точкой обычно реализуются с помощью double в C; информация о точности и внутреннем представлении чисел с плавающей точкой для машины, на которой выполняется программа, доступна в sys.float_info. Комплексные числа имеют действительную и мнимую части, каждая из которых является числом с плавающей точкой. Чтобы извлечь эти части из комплексного числа z, используйте z.real и z.imag. (Стандартная библиотека включает дополнительные числовые типы: fractions для рациональных чисел и decimal для чисел с плавающей точкой с настраиваемой точностью.)

Числа создаются с помощью числовых литералов или как результат встроенных функций и операторов. Простые целые литералы (включая шестнадцатеричные, восьмеричные и двоичные числа) дают целые числа. Числовые литералы, содержащие десятичную точку или знак экспоненты, дают числа с плавающей точкой. Добавление 'j' или 'J' к числовому литералу даёт мнимое число (комплексное число с нулевой действительной частью), которое можно прибавить к целому числу или числу с плавающей точкой, чтобы получить комплексное число с действительной и мнимой частями.

Python полностью поддерживает смешанную арифметику: когда бинарный арифметический оператор имеет операнды разных числовых типов, операнд с более «узким» типом расширяется до типа другого, где целое уже, чем с плавающей точкой, а то, в свою очередь, уже, чем комплексное. Сравнения чисел смешанного типа используют то же правило. [2] Конструкторы int(), float() и complex() можно использовать для создания чисел определённого типа.

Все числовые типы (кроме комплексных) поддерживают следующие операции, отсортированные по возрастанию приоритета (операции в одной рамке имеют одинаковый приоритет; все числовые операции имеют более высокий приоритет, чем операции сравнения):

Операция Результат Примечания Полная документация
x + y сумма x и y    
x - y разность x и y    
x * y произведение x и y    
x / y частное x и y    
x // y неполное частное x и y (1)  
x % y остаток от x / y (2)  
-x x с обратным знаком    
+x x без изменений    
abs(x) абсолютное значение или модуль x   abs()
int(x) x, преобразованное в целое число (3)(6) int()
float(x) x, преобразованное в число с плавающей запятой (4)(6) float()
complex(re, im) комплексное число с действительной частью re и мнимой частью im. im по умолчанию равно нулю. (6) complex()
c.conjugate() сопряжённое комплексного числа c    
divmod(x, y) пара (x // y, x % y) (2) divmod()
pow(x, y) x в степени y (5) pow()
x ** y x в степени y (5)  

Примечания:

  1. Также называется целочисленным делением. Результирующее значение является целым числом, хотя тип результата не обязательно int. Результат всегда округляется в сторону минус бесконечности: 1//2 равно 0, (-1)//2 равно -1, 1//(-2) равно -1, а (-1)//(-2) равно 0.

  2. Не для комплексных чисел. Вместо этого преобразуйте в числа с плавающей запятой с помощью abs(), если это уместно.

  3. Преобразование чисел с плавающей запятой в целые может выполняться округлением или усечением, как в C; обратитесь к функциям floor() и ceil() в модуле math для получения однозначных преобразований.

  4. float также принимает строки “nan” и “inf” с необязательным префиксом “+” или “-” для Not a Number (NaN) и положительной или отрицательной бесконечности.

  5. Python определяет pow(0, 0) и 0 ** 0 как 1, что распространено в языках программирования.

  6. Принимаемые числовые литералы включают цифры от 0 до 9 или любой эквивалент Unicode (кодовые точки со свойством Nd).

    Полный список кодовых точек со свойством Nd приведен по адресу http://www.unicode.org/Public/6.0.0/ucd/extracted/DerivedNumericType.txt.

Все типы numbers.Real (int и float) также включают следующие операции:

Операция Результат Примечания
math.trunc(x) x, усечённое до целого  
round(x[, n]) x, округлённое до n знаков, с округлением половины до чётного. Если n опущено, по умолчанию 0.  
math.floor(x) наибольшее целое число с плавающей запятой, не превышающее x  
math.ceil(x) наименьшее целое число с плавающей запятой, не меньшее x  

За дополнительными числовыми операциями обращайтесь к math и cmath модулям.

5.4.1. Битовые операции над целыми числамиBit-string Operations on Integer Types

Целые числа поддерживают дополнительные операции, которые имеют смысл только для битовых строк. Отрицательные числа обрабатываются как их дополнительный код (это предполагает достаточно большое количество битов, чтобы при операции не произошло переполнения).

Приоритеты двоичных побитовых операций ниже, чем у числовых операций, и выше, чем у сравнений; унарная операция ~ имеет тот же приоритет, что и другие унарные числовые операции (+ и -).

В этой таблице перечислены битовые операции, отсортированные по возрастанию приоритета (операции в одной ячейке имеют одинаковый приоритет):

Операция Результат Примечания
x | y побитовое ИЛИ для x и y  
x ^ y побитовое исключающее ИЛИ для x и y  
x & y побитовое И для x и y  
x << n x, сдвинутое влево на n битов (1)(2)
x >> n x, сдвинутое вправо на n битов (1)(3)
~x инвертированные биты x  

Примечания:

  1. Отрицательные значения сдвига недопустимы и приводят к возникновению исключения ValueError.
  2. Сдвиг влево на n бит эквивалентен умножению на pow(2, n) без проверки переполнения.
  3. Сдвиг вправо на n бит эквивалентен делению на pow(2, n) без проверки переполнения.

5.4.2. Дополнительные методы целочисленных типовAdditional Methods on Integer Types

Тип int реализует numbers.Integral абстрактный базовый класс. Кроме того, он предоставляет ещё один метод:

int.bit_length()

Возвращает количество битов, необходимое для представления целого числа в двоичном виде, без учёта знака и ведущих нулей:

>>> n = -37
>>> bin(n)
'-0b100101'
>>> n.bit_length()
6

Точнее, если x не равно нулю, то x.bit_length() – это единственное положительное целое число k такое, что выполняется 2**(k-1) <= abs(x) < 2**k. Или, что то же самое, когда abs(x) достаточно мал для корректного округления логарифма, то k = 1 + int(log(abs(x), 2)). Если x равно нулю, то x.bit_length() возвращает 0.

Эквивалентно следующему:

def bit_length(self):
    s = bin(self)       # двоичное представление:  bin(-37) --> '-0b100101'
    s = s.lstrip('-0b') # удалить ведущие нули и знак минус
    return len(s)       # len('100101') --> 6

Новое в версии 3.1.

5.4.3. Дополнительные методы типа floatAdditional Methods on Float

Тип float реализует numbers.Real абстрактный базовый класс. Кроме того, float имеет следующие дополнительные методы.

float.as_integer_ratio()
Возвращает пару целых чисел, отношение которых в точности равно исходному числу с плавающей запятой, с положительным знаменателем. Возбуждает OverflowError для бесконечностей и ValueError для NaN.
float.is_integer()

Возвращает True, если экземпляр float является конечным и имеет целое значение, и False в противном случае:

>>> (-2.0).is_integer()
True
>>> (3.2).is_integer()
False

Два метода поддерживают преобразование в шестнадцатеричные строки и обратно. Поскольку числа с плавающей запятой в Python внутренне хранятся в двоичном виде, преобразование числа с плавающей запятой в строку decimal и обратно обычно связано с небольшой ошибкой округления. Напротив, шестнадцатеричные строки позволяют точно представлять и задавать числа с плавающей запятой. Это может быть полезно при отладке и в численных расчётах.

float.hex()
Возвращает представление числа с плавающей запятой в виде шестнадцатеричной строки. Для конечных чисел с плавающей запятой такое представление всегда содержит префикс 0x и суффикс p с показателем степени.
classmethod float.fromhex(s)
Метод класса, возвращающий число с плавающей запятой, представленное шестнадцатеричной строкой s. Строка s может содержать начальные и конечные пробелы.

Обратите внимание, что float.hex() – это метод экземпляра, тогда как float.fromhex() – это метод класса.

Шестнадцатеричная строка имеет вид:

[sign] ['0x'] integer ['.' fraction] ['p' exponent]

где необязательный знак может быть + или -, целая часть и дробная часть – строки шестнадцатеричных цифр, а порядок – десятичное целое с необязательным ведущим знаком. Регистр не имеет значения, и должна быть хотя бы одна шестнадцатеричная цифра либо в целой, либо в дробной части. Этот синтаксис похож на синтаксис, указанный в разделе 6.4.4.2 стандарта C99, а также на синтаксис, используемый в Java 1.5 и выше. В частности, результат float.hex() может использоваться как шестнадцатеричный литерал с плавающей запятой в коде на C или Java, а шестнадцатеричные строки, создаваемые символом формата %a в C или методом Double.toHexString в Java, принимаются float.fromhex().

Обратите внимание, что порядок записывается в десятичном виде, а не в шестнадцатеричном, и что он показывает степень двойки, на которую умножается коэффициент. Например, шестнадцатеричная строка 0x3.a7p10 представляет число с плавающей запятой (3 + 10./16 + 7./16**2) * 2.0**10, или 3740.0:

>>> float.fromhex('0x3.a7p10')
3740.0

Применение обратного преобразования к 3740.0 даёт другую шестнадцатеричную строку, представляющую то же число:

>>> float.hex(3740.0)
'0x1.d380000000000p+11'

5.5. Типы итераторовIterator Types

Python поддерживает концепцию итерации по контейнерам. Это реализовано с помощью двух различных методов; они используются, чтобы позволить пользовательским классам поддерживать итерацию. Последовательности, описанные ниже более подробно, всегда поддерживают методы итерации.

Для поддержки итерации в объектах-контейнерах необходимо определить один метод:

container.__iter__()
Возвращает объект-итератор. Объект должен поддерживать протокол итератора, описанный ниже. Если контейнер поддерживает разные виды итерации, можно добавить дополнительные методы для явного запроса итераторов для этих типов итерации. (Пример объекта, поддерживающего несколько форм итерации – древовидная структура, которая поддерживает как обход в ширину, так и обход в глубину.) Этот метод соответствует полю tp_iter структуры типа для объектов Python в Python/C API.

Сами объекты итераторов должны поддерживать следующие два метода, которые вместе образуют протокол итератора:

iterator.__iter__()
Возвращает сам объект-итератор. Это требуется, чтобы и контейнеры, и итераторы можно было использовать с операторами for и in. Этот метод соответствует полю tp_iter структуры типа для объектов Python в Python/C API.
iterator.__next__()
Возвращает следующий элемент из контейнера. Если больше нет элементов, возбуждает исключение StopIteration. Этот метод соответствует полю tp_iternext структуры типа для объектов Python в Python/C API.

Python определяет несколько объектов итераторов для поддержки итерации по общим и специфическим типам последовательностей, словарям и другим более специализированным формам. Конкретные типы не важны, кроме их реализации протокола итератора.

Как только метод __next__() итератора возбуждает исключение StopIteration, он должен продолжать делать это при последующих вызовах. Реализации, не соблюдающие это свойство, считаются некорректными.

5.5.1. Типы генераторовGenerator Types

Генераторы generator в Python предоставляют удобный способ реализации протокола итератора. Если метод __iter__() объекта-контейнера реализован как генератор, он автоматически возвращает объект-итератор (технически, объект-генератор), предоставляющий методы __iter__() и __next__(). Дополнительную информацию о генераторах можно найти в документации по выражению yield.

5.6. Типы последовательностей – str, bytes, bytearray, list, tuple, rangeSequence Types – str, bytes, bytearray, list, tuple, range

Существует шесть типов последовательностей: строки, последовательности байтов (объекты bytes), массивы байтов (объекты bytearray), списки, кортежи и объекты range. Для других контейнеров обратитесь ко встроенным классам dict и set, а также к модулю collections.

Строки содержат символы Unicode. Их литералы записываются в одинарных или двойных кавычках: 'xyzzy', "frobozz". Подробнее о строковых литералах см. String and Bytes literals. Помимо описанной здесь функциональности, существуют также строковые методы, описанные в разделе String Methods.

Объекты bytes и bytearray содержат отдельные байты – первый является неизменяемым, а второй – изменяемой последовательностью. Объекты bytes можно создать с помощью конструктора bytes(), а также из литералов, используя префикс b с обычным синтаксисом строк: b'xyzzy'. Для создания массивов байтов используется функция bytearray().

Предупреждение

В то время как строковые объекты являются последовательностями символов (представленных строками длиной 1), объекты bytes и bytearray являются последовательностями целых чисел (от 0 до 255), представляющих значение ASCII отдельных байтов. Это означает, что для объекта bytes или bytearray b, b[0] будет целым числом, а b[0:1] будет объектом bytes или bytearray длиной 1. Представление объектов bytes использует формат литерала (b'...'), так как это обычно более полезно, чем, например, bytes([50, 19, 100]). Вы всегда можете преобразовать объект bytes в список целых чисел с помощью list(b).

Кроме того, хотя в предыдущих версиях Python байтовые строки и строки Unicode можно было довольно свободно заменять друг другом (за исключением проблем кодировки), строки и байты теперь являются полностью отдельными понятиями. Неявного кодирования/декодирования при передаче объекта неправильного типа не происходит. Строка всегда неравна объекту bytes или bytearray при сравнении.

Списки создаются с помощью квадратных скобок, разделяя элементы запятыми: [a, b, c]. Кортежи создаются с помощью оператора запятой (не внутри квадратных скобок), с обрамляющими круглыми скобками или без них, но пустой кортеж должен иметь обрамляющие круглые скобки, например a, b, c или (). Кортеж из одного элемента должен иметь завершающую запятую, например (d,).

Объекты типа range создаются с помощью функции range(). Они не поддерживают срезы, конкатенацию или повторение, и использование in, not in, min() или max() с ними неэффективно.

Большинство типов последовательностей поддерживают следующие операции. Операции in и not in имеют тот же приоритет, что и операции сравнения. Операции + и * имеют тот же приоритет, что и соответствующие числовые операции. [3] Дополнительные методы предоставляются для Изменяемых типов последовательностей.

В этой таблице перечислены операции над последовательностями, отсортированные по возрастанию приоритета (операции в одном блоке имеют одинаковый приоритет). В таблице s и t – последовательности одного типа; n, i и j – целые числа:

Операция Результат Примечания
x в s True, если элемент s равен x, иначе False (1)
x не в s False, если элемент s равен x, иначе True (1)
s + t конкатенация s и t (6)
s * n, n * s n поверхностных копий s, объединённых (2)
s[i] i-й элемент s, индексация с 0 (3)
s[i:j] срез s от i до j (3)(4)
s[i:j:k] срез s от i до j с шагом k (3)(5)
len(s) длина s  
min(s) наименьший элемент s  
max(s) наибольший элемент s  
s.index(i) индекс первого вхождения i в s  
s.count(i) общее количество вхождений i в s  

Типы последовательностей также поддерживают сравнения. В частности, кортежи и списки сравниваются лексикографически путём сравнения соответствующих элементов. Это означает, что для равенства каждый элемент должен быть равным, а две последовательности должны быть одного типа и иметь одинаковую длину. (Полные подробности см. в Сравнения в справочнике по языку.)

Примечания:

  1. Если s является строковым объектом, операции in и not in работают как проверка на подстроку.

  2. Значения n меньше 0 интерпретируются как 0 (что даёт пустую последовательность того же типа, что и s). Также обратите внимание, что копии являются поверхностными; вложенные структуры не копируются. Это часто удивляет новичков в Python; рассмотрите:

    >>> lists = [[]] * 3
    >>> lists
    [[], [], []]
    >>> lists[0].append(3)
    >>> lists
    [[3], [3], [3]]
    

    Произошло следующее: [[]] – это список из одного элемента, содержащий пустой список, поэтому все три элемента [[]] * 3 являются (указателями на) этот единственный пустой список. Модификация любого из элементов списков изменяет этот единственный список. Создать список из разных списков можно так:

    >>> lists = [[] for i in range(3)]
    >>> lists[0].append(3)
    >>> lists[1].append(5)
    >>> lists[2].append(7)
    >>> lists
    [[3], [5], [7]]
    
  3. Если i или j отрицательно, индекс отсчитывается от конца строки: подставляется len(s) + i или len(s) + j. Но обратите внимание, что -0 по-прежнему равно 0.

  4. Срез s от i до j определяется как последовательность элементов с индексом k, таким что i <= k < j. Если i или j больше len(s), используется len(s). Если i опущено или равно None, используется 0. Если j опущено или равно None, используется len(s). Если i больше или равно j, срез пуст.

  5. Срез s от i до j с шагом k определяется как последовательность элементов с индексом x = i + n*k таким, что 0 <= n < (j-i)/k. Иными словами, индексы – это i, i+k, i+2*k, i+3*k и так далее, пока не будет достигнуто j (но j никогда не включается). Если i или j больше len(s), используется len(s). Если i или j опущены или равны None, они становятся «конечными» значениями (какой именно конец – зависит от знака k). Обратите внимание: k не может быть нулём. Если k равно None, оно трактуется как 1.

  6. Особенности реализации CPython: Если s и t являются строками, некоторые реализации Python, такие как CPython, обычно могут выполнять оптимизацию на месте для присваиваний вида s = s + t или s += t. Когда это применимо, такая оптимизация делает квадратичное время выполнения гораздо менее вероятным. Эта оптимизация зависит от версии и реализации. Для кода, чувствительного к производительности, предпочтительнее использовать метод str.join(), который гарантирует стабильную линейную производительность конкатенации во всех версиях и реализациях.

5.6.1. Строковые методыString Methods

Строковые объекты поддерживают перечисленные ниже методы. Обратите внимание, что ни один из этих методов не принимает именованные аргументы.

Кроме того, строки Python поддерживают методы типов последовательностей, описанные в разделе Sequence Types – str, bytes, bytearray, list, tuple, range. Для вывода форматированных строк см. раздел String Formatting. Также см. модуль re для строковых функций, основанных на регулярных выражениях.

str.capitalize()
Возвращает копию строки, в которой первый символ переведён в верхний регистр, а остальные – в нижний.
str.center(width[, fillchar])
Возвращает строку длины width, в которой исходная строка располагается по центру. Заполнение выполняется с использованием указанного символа fillchar (по умолчанию пробел).
str.count(sub[, start[, end]])
Возвращает количество непересекающихся вхождений подстроки sub в диапазоне [start, end]. Необязательные аргументы start и end интерпретируются как в нотации срезов.
str.encode([encoding[, errors]])

Возвращает закодированную версию строки в виде объекта bytes. Кодировка по умолчанию – текущая строковая кодировка по умолчанию. errors может быть указан для задания другой схемы обработки ошибок. Значение по умолчанию для errors'strict', что означает, что ошибки кодирования вызывают UnicodeError. Другие возможные значения: 'ignore', 'replace', 'xmlcharrefreplace', 'backslashreplace' и любое другое имя, зарегистрированное через codecs.register_error(); см. раздел Codec Base Classes. Список возможных кодировок см. в разделе Standard Encodings.

Изменено в версии 3.1: Добавлена поддержка именованных аргументов.

str.endswith(suffix[, start[, end]])
Возвращает True, если строка заканчивается указанным suffix, иначе возвращает False. suffix также может быть кортежем суффиксов, которые нужно искать. С необязательным start проверка начинается с этой позиции. С необязательным end сравнение останавливается на этой позиции.
str.expandtabs([tabsize])
Возвращает копию строки, в которой все символы табуляции заменяются одним или несколькими пробелами в зависимости от текущей позиции столбца и заданного размера табуляции. Номер столбца сбрасывается в ноль после каждого перевода строки в строке. Если tabsize не указан, предполагается размер табуляции 8 символа. Этот метод не обрабатывает другие непечатаемые символы или escape-последовательности.
str.find(sub[, start[, end]])

Возвращает наименьший индекс в строке, где найдена подстрока sub, такой что sub содержится в срезе s[start:end]. Необязательные аргументы start и end интерпретируются как в нотации срезов. Возвращает -1, если sub не найдена.

Примечание

Метод find() следует использовать только если нужно узнать позицию sub. Чтобы проверить, является ли sub подстрокой, используйте оператор in:

>>> 'Py' in 'Python'
True
str.format(*args, **kwargs)

Выполняет операцию форматирования строки. Аргумент format_string может содержать литеральный текст или поля замены, ограниченные фигурными скобками {}. Каждое поле замены содержит либо числовой индекс позиционного аргумента, либо имя именованного аргумента. Возвращает копию format_string, в которой каждое поле замены заменено строковым значением соответствующего аргумента.

>>> "The sum of 1 + 2 is {0}".format(1+2)
'The sum of 1 + 2 is 3'

См. Синтаксис форматных строк для описания различных параметров форматирования, которые можно указать в форматных строках.

str.index(sub[, start[, end]])
Как find(), но вызывает ValueError, если подстрока не найдена.
str.isalnum()
Возвращает true, если все символы в строке являются буквенно-цифровыми и есть хотя бы один символ, иначе false. Символ c является буквенно-цифровым, если один из следующих методов возвращает True: c.isalpha(), c.isdecimal(), c.isdigit() или c.isnumeric().
str.isalpha()
Возвращает true, если все символы в строке являются буквенными и есть хотя бы один символ, иначе false. Буквенные символы – это символы, определённые в базе данных символов Unicode как «Letter», т.е. те, у которых свойство общей категории является одним из «Lm», «Lt», «Lu», «Ll» или «Lo». Обратите внимание, что это отличается от свойства «Alphabetic», определённого в стандарте Unicode.
str.isdecimal()
Возвращает true, если все символы в строке являются десятичными цифрами и есть хотя бы один символ, и false в противном случае. Десятичными считаются символы из общей категории “Nd”. Эта категория включает цифровые символы, а также все символы, которые могут использоваться для записи десятичных чисел, например U+0660, ARABIC-INDIC DIGIT ZERO.
str.isdigit()
Возвращает true, если все символы в строке являются цифрами и есть хотя бы один символ, иначе false. Цифры включают десятичные символы и цифры, требующие специальной обработки, например совместимые надстрочные цифры. Формально цифрой является символ со значением свойства Numeric_Type=Digit или Numeric_Type=Decimal.
str.isidentifier()
Возвращает true, если строка является допустимым идентификатором в соответствии с определением языка, раздел Идентификаторы и ключевые слова.
str.islower()
Возвращает true, если все символы с учётом регистра в строке являются строчными и есть хотя бы один такой символ, и false в противном случае. Символами с учётом регистра считаются те, у которых свойство общей категории равно “Lu”, “Ll” или “Lt”, а строчными символами считаются те, у которых свойство общей категории “Ll”.
str.isnumeric()
Возвращает true, если все символы в строке являются числовыми символами и есть хотя бы один символ, иначе false. Числовые символы включают цифры и все символы, имеющие свойство числового значения Unicode, например U+2155, VULGAR FRACTION ONE FIFTH. Формально числовые символы – это символы со значением свойства Numeric_Type=Digit, Numeric_Type=Decimal или Numeric_Type=Numeric.
str.isprintable()
Возвращает true, если все символы строки являются печатаемыми или строка пуста, иначе false. Непечатаемые символы – это те, которые определены в базе данных Unicode как «Other» или «Separator», за исключением пробела ASCII (0x20), который считается печатаемым. (Обратите внимание, что печатаемые символы в данном контексте – это те, которые не должны экранироваться при вызове repr() для строки. Это не влияет на обработку строк, записываемых в sys.stdout или sys.stderr.)
str.isspace()
Возвращает true, если в строке есть только пробельные символы и есть хотя бы один символ, иначе false. Пробельные символы – это символы, определённые в базе данных символов Unicode как «Other» или «Separator», а также символы со свойством двунаправленности, являющимся одним из «WS», «B» или «S».
str.istitle()
Возвращает true, если строка является строкой в заглавном регистре (titlecased) и есть хотя бы один символ, например прописные символы могут следовать только за символами без регистра, а строчные – только за символами с регистром. Иначе возвращает false.
str.isupper()
Возвращает true, если все символы с учётом регистра в строке являются прописными и есть хотя бы один такой символ, и false в противном случае. Символами с учётом регистра считаются те, у которых свойство общей категории равно “Lu”, “Ll” или “Lt”, а прописными символами считаются те, у которых свойство общей категории “Lu”.
str.join(iterable)
Возвращает строку, которая является конкатенацией строк из iterable iterable. Если в seq есть значения, не являющиеся строками, в том числе объекты bytes, будет возбуждено TypeError. В качестве разделителя между элементами используется строка, предоставляющая этот метод.
str.ljust(width[, fillchar])
Возвращает строку, выровненную по левому краю в строке длины width. Заполнение выполняется с использованием указанного fillchar (по умолчанию – пробел). Исходная строка возвращается, если width меньше len(s).
str.lower()
Возвращает копию строки, преобразованную в нижний регистр.
str.lstrip([chars])

Возвращает копию строки с удалёнными начальными символами. Аргумент chars – это строка, задающая набор удаляемых символов. Если он опущен или равен None, аргумент chars по умолчанию удаляет пробельные символы. Аргумент chars не является префиксом; удаляются все комбинации его значений:

>>> '   spacious   '.lstrip()
'spacious   '
>>> 'www.example.com'.lstrip('cmowz.')
'example.com'
static str.maketrans(x[, y[, z]])

Этот статический метод возвращает таблицу перевода, пригодную для использования в str.translate().

Если передан только один аргумент, это должен быть словарь, отображающий коды Unicode (целые числа) или символы (строки длины 1) в коды Unicode, строки (произвольной длины) или None. Ключи-символы при этом будут преобразованы в коды.

Если передано два аргумента, они должны быть строками одинаковой длины, и в результирующем словаре каждый символ из x будет сопоставлен символу на той же позиции в y. Если есть третий аргумент, это должна быть строка, символы которой будут сопоставлены None в результате.

str.partition(sep)
Разделяет строку по первому вхождению sep и возвращает кортеж из трёх элементов: часть до разделителя, сам разделитель и часть после разделителя. Если разделитель не найден, возвращает кортеж из трёх элементов, содержащий саму строку и две пустые строки.
str.replace(old, new[, count])
Возвращает копию строки, в которой все вхождения подстроки old заменены на new. Если задан необязательный аргумент count, заменяются только первые count вхождений.
str.rfind(sub[, start[, end]])
Возвращает наибольший индекс в строке, на котором найдена подстрока sub, такой, что sub содержится в s[start:end]. Необязательные аргументы start и end интерпретируются как в нотации срезов. Возвращает -1 при неудаче.
str.rindex(sub[, start[, end]])
Похож на rfind(), но возбуждает ValueError, когда подстрока sub не найдена.
str.rjust(width[, fillchar])
Возвращает строку, выровненную по правому краю в строке длины width. Заполнение выполняется с использованием указанного fillchar (по умолчанию – пробел). Исходная строка возвращается, если width меньше len(s).
str.rpartition(sep)
Разделяет строку по последнему вхождению sep и возвращает кортеж из трёх элементов: часть до разделителя, сам разделитель и часть после разделителя. Если разделитель не найден, возвращает кортеж из трёх элементов, содержащий две пустые строки и саму строку.
str.rsplit([sep[, maxsplit]])
Возвращает список слов в строке, используя sep в качестве строки-разделителя. Если указан maxsplit, выполняется не более maxsplit разбиений, причём справа Если sep не указан или равен None, разделителем считается любая строка из пробельных символов. За исключением разбиения справа, rsplit() ведёт себя как split(), который подробно описан ниже.
str.rstrip([chars])

Возвращает копию строки с удалёнными конечными символами. Аргумент chars – это строка, задающая набор удаляемых символов. Если он опущен или равен None, аргумент chars по умолчанию удаляет пробельные символы. Аргумент chars не является суффиксом; удаляются все комбинации его значений:

>>> '   spacious   '.rstrip()
'   spacious'
>>> 'mississippi'.rstrip('ipz')
'mississ'
str.split([sep[, maxsplit]])

Возвращает список слов в строке, используя sep в качестве строки-разделителя. Если указан maxsplit, выполняется не более maxsplit разбиений (таким образом, список будет содержать не более maxsplit+1 элементов). Если maxsplit не указан, то количество разбиений не ограничено (выполняются все возможные разбиения).

Если указан sep, то последовательные разделители не объединяются в один, а считаются ограничителями пустых строк (например, '1,,2'.split(',') возвращает ['1', '', '2']). Аргумент sep может состоять из нескольких символов (например, '1<>2<>3'.split('<>') возвращает ['1', '2', '3']). Разбиение пустой строки с указанным разделителем возвращает [''].

Если sep не указан или равен None, применяется другой алгоритм разбиения: последовательности пробельных символов считаются одним разделителем, и в результате не будет пустых строк в начале или конце, если строка начинается или заканчивается пробелами. Соответственно, разбиение пустой строки или строки, состоящей только из пробелов, с разделителем None возвращает [].

Например, ' 1 2 3 '.split()' возвращает ['1', '2', '3'], а ' 1 2 3 '.split(None, 1) возвращает ['1', '2   3  '].

str.splitlines([keepends])
Возвращает список строк в строке, разбивая её по границам строк. Символы перевода строки не включаются в результирующий список, если только keepends не задан и не равен true.
str.startswith(prefix[, start[, end]])
Возвращает True, если строка начинается с префикса prefix, иначе возвращает False. prefix также может быть кортежем искомых префиксов. С необязательным start проверка начинается с указанной позиции. С необязательным end сравнение строки завершается на указанной позиции.
str.strip([chars])

Возвращает копию строки с удалёнными ведущими и завершающими символами. Аргумент chars – строка, задающая набор удаляемых символов. Если он опущен или равен None, аргумент chars по умолчанию удаляет пробельные символы. Аргумент chars не является префиксом или суффиксом; вместо этого удаляются все комбинации его значений:

>>> '   spacious   '.strip()
'spacious'
>>> 'www.example.com'.strip('cmowz.')
'example'
str.swapcase()
Возвращает копию строки, в которой символы верхнего регистра преобразованы в нижний и наоборот.
str.title()

Возвращает строку, где каждое слово начинается с прописной буквы, а остальные символы – строчные.

Алгоритм использует простое, не зависящее от языка определение слова как группы последовательных букв. Это определение работает во многих контекстах, но означает, что апострофы в сокращениях и притяжательных формах образуют границы слов, что может быть нежелательным результатом:

>>> "they're bill's friends from the UK".title()
"They'Re Bill'S Friends From The Uk"

Обходной путь для апострофов можно построить с помощью регулярных выражений:

>>> import re
>>> def titlecase(s):
        return re.sub(r"[A-Za-z]+('[A-Za-z]+)?",
                      lambda mo: mo.group(0)[0].upper() +
                                 mo.group(0)[1:].lower(),
                      s)

>>> titlecase("they're bill's friends.")
"They're Bill's Friends."
str.translate(map)

Возвращает копию s, в которой все символы преобразованы с помощью map, который должен быть словарём, отображающим коды Unicode (целые числа) в коды Unicode, строки или None. Неотображённые символы остаются без изменений. Символы, отображённые на None, удаляются.

Для создания таблицы трансляции из символьных отображений в разных форматах можно использовать str.maketrans().

Примечание

Ещё более гибкий подход – создать собственный кодек отображения символов с помощью модуля codecs (см. encodings.cp1251 в качестве примера).

str.upper()
Возвращает копию строки, преобразованную в верхний регистр.
str.zfill(width)
Возвращает числовую строку, дополненную слева нулями до длины width. Знаковый префикс обрабатывается корректно. Исходная строка возвращается, если width меньше len(s).

5.6.2. Устаревшие операции форматирования строкOld String Formatting Operations

Примечание

Описанные здесь операции форматирования устарели и могут быть удалены в будущих версиях Python. В новом коде используйте новое форматирование строк.

Строковые объекты имеют одну уникальную встроенную операцию: оператор % (modulo). Он также известен как оператор форматирования или интерполяции строк. При использовании format % values (где format – это строка), спецификации преобразования % в строке format заменяются на ноль или более элементов из values. Результат аналогичен использованию sprintf() в языке C.

Если format требует один аргумент, то values может быть одним объектом, не являющимся кортежем. [4] В противном случае values должен быть кортежем с количеством элементов, точно указанным в строке формата, или одним объектом отображения (например, словарём).

Спецификатор преобразования содержит два или более символа и состоит из следующих компонентов, которые должны располагаться в указанном порядке:

  1. Символ '%', обозначающий начало спецификатора.
  2. Ключ отображения (необязательно), состоящий из последовательности символов в скобках (например, (somename)).
  3. Флаги преобразования (необязательно), влияющие на результат для некоторых типов преобразования.
  4. Минимальная ширина поля (необязательно). Если указана как '*' (звёздочка), то фактическая ширина берётся из следующего элемента кортежа в values, а преобразуемый объект следует после минимальной ширины поля и необязательной точности.
  5. Точность (необязательно) задаётся через '.' (точку) и следующее за ней значение точности. Если указана как '*' (звёздочка), то фактическая ширина считывается из следующего элемента кортежа values, а преобразуемое значение следует после точности.
  6. Модификатор длины (необязательно).
  7. Тип преобразования.

Когда правый аргумент является словарём (или другим типом отображения), форматы в строке должны включать ключ отображения в скобках, указывающий на этот словарь, вставленный сразу после символа '%'. Ключ отображения выбирает значение для форматирования из отображения. Например:

>>> print('%(language)s has %(number)03d quote types.' %
...       {'language': "Python", "number": 2})
Python has 002 quote types.

В этом случае в формате не должно быть спецификаторов * (поскольку они требуют последовательного списка параметров).

Символы флагов преобразования:

Флаг Значение
'#' Преобразование значения будет использовать «альтернативную форму» (определённую ниже).
'0' Для числовых значений преобразование будет дополняться нулями.
'-' Преобразованное значение выравнивается по левому краю (переопределяет преобразование '0', если указаны оба).
' ' (пробел) Перед положительным числом (или пустой строкой), полученным в результате знакового преобразования, следует оставлять пробел.
'+' Знак ('+' или '-') будет предшествовать преобразованию (переопределяет флаг «пробел»).

Модификатор длины (h, l или L) может присутствовать, но игнорируется, так как не нужен для Python – например, %ld идентично %d.

Типы преобразования:

Преобразование Значение Примечания
'd' Десятичное целое со знаком.  
'i' Десятичное целое со знаком.  
'o' Восьмеричное значение со знаком. (1)
'u' Устаревший тип – он идентичен 'd'. (7)
'x' Шестнадцатеричное со знаком (строчные буквы). (2)
'X' Шестнадцатеричное со знаком (заглавные буквы). (2)
'e' Экспоненциальный формат чисел с плавающей точкой (строчные буквы). (3)
'E' Экспоненциальный формат чисел с плавающей точкой (заглавные буквы). (3)
'f' Десятичный формат чисел с плавающей точкой. (3)
'F' Десятичный формат чисел с плавающей точкой. (3)
'g' Формат чисел с плавающей точкой. Использует экспоненциальный формат со строчными буквами, если показатель степени меньше −4 или не меньше точности, в противном случае – десятичный формат. (4)
'G' Формат чисел с плавающей точкой. Использует экспоненциальный формат с заглавными буквами, если показатель степени меньше −4 или не меньше точности, в противном случае – десятичный формат. (4)
'c' Один символ (принимает целое число или строку из одного символа).  
'r' Строка (преобразует любой объект Python с помощью repr()). (5)
's' Строка (преобразует любой объект Python с помощью str()).  
'%' Ни один аргумент не преобразуется, результатом является символ '%' в итоговом выводе.  

Примечания:

  1. Альтернативная форма приводит к вставке ведущего нуля ('0') между левым заполнением и форматированным числом, если первый символ результата ещё не является нулём.

  2. Альтернативная форма приводит к вставке ведущего '0x' или '0X' (в зависимости от того, использовался ли формат 'x' или 'X') между левым заполнением и форматированным числом, если первый символ результата ещё не является нулём.

  3. Альтернативная форма всегда включает десятичную точку в результат, даже если после неё нет цифр.

    Точность определяет количество цифр после десятичной точки; по умолчанию – 6.

  4. Альтернативная форма всегда включает десятичную точку в результат, а конечные нули не удаляются, как это было бы в противном случае.

    Точность определяет количество значащих цифр до и после десятичной точки; по умолчанию – 6.

  5. Точность определяет максимальное количество используемых символов.

  1. См. PEP 237.

Поскольку строки Python имеют явную длину, преобразования %s не предполагают, что '\0' является концом строки.

Изменено в версии 3.1: преобразования %f для чисел, абсолютное значение которых превышает 1e50, больше не заменяются преобразованиями %g.

Дополнительные строковые операции определены в стандартных модулях string и re.

5.6.3. Тип rangeRange Type

Тип range – это неизменяемая последовательность, обычно используемая для циклических операций. Преимущество типа range заключается в том, что объект range всегда занимает одинаковый объём памяти, независимо от размера диапазона, который он представляет. Каких-либо постоянных преимуществ в производительности нет.

Объекты range имеют очень мало поведения: они поддерживают только индексацию, итерацию и функцию len().

5.6.4. Изменяемые типы последовательностейMutable Sequence Types

Объекты list и bytearray поддерживают дополнительные операции, позволяющие изменять объект на месте. Другие изменяемые типы последовательностей (если они будут добавлены в язык) также должны поддерживать эти операции. Строки и кортежи являются неизменяемыми типами последовательностей: такие объекты нельзя изменить после создания. Для изменяемых типов последовательностей определены следующие операции (где x – произвольный объект).

Обратите внимание: хотя списки допускают элементы любого типа, «элементы» объекта bytearray – это целые числа в диапазоне 0 <= x < 256.

Операция Результат Примечания
s[i] = x элемент i из s заменяется на x  
s[i:j] = t срез s от i до j заменяется содержимым итерируемого объекта t  
del s[i:j] то же, что s[i:j] = []  
s[i:j:k] = t элементы s[i:j:k] заменяются элементами t (1)
del s[i:j:k] удаляет элементы s[i:j:k] из списка  
s.append(x) то же, что и s[len(s):len(s)] = [x]  
s.extend(x) то же, что и s[len(s):len(s)] = x (2)
s.count(x) возвращает количество i, для которых s[i] == x  
s.index(x[, i[, j]]) возвращает наименьшее k, такое что s[k] == x и i <= k < j (3)
s.insert(i, x) то же, что и s[i:i] = [x] (4)
s.pop([i]) то же, что и x = s[i]; del s[i]; return x (5)
s.remove(x) то же, что и del s[s.index(x)] (3)
s.reverse() переворачивает элементы s на месте (6)
s.sort([key[, reverse]]) сортирует элементы s на месте (6), (7), (8)

Примечания:

  1. t должен иметь ту же длину, что и заменяемый срез.

  2. x может быть любым итерируемым объектом.

  3. Возбуждает ValueError, если x не найден в s. Когда отрицательный индекс передаётся вторым или третьим параметром метода index(), к нему добавляется длина последовательности, как для срезов. Если он всё ещё отрицательный, он усекается до нуля, как для срезов.

  4. Когда отрицательный индекс передаётся первым параметром методу insert(), к нему добавляется длина последовательности, как для срезов. Если он всё ещё отрицательный, он усекается до нуля, как для срезов.

  5. Необязательный аргумент i по умолчанию равен -1, поэтому по умолчанию удаляется и возвращается последний элемент.

  6. The sort() and reverse() methods modify the sequence in place for economy of space when sorting or reversing a large sequence. To remind you that they operate by side effect, they don’t return the sorted or reversed sequence.

  7. Метод sort() принимает необязательные аргументы для управления сравнениями. Каждый должен быть указан как именованный аргумент.

    key задаёт функцию одного аргумента, которая используется для извлечения ключа сравнения из каждого элемента списка: key=str.lower. Значение по умолчанию – None.

    reverse – логическое значение. Если установлено в True, то элементы списка сортируются так, как если бы каждое сравнение было обратным.

    Метод sort() гарантированно является устойчивым. Сортировка называется устойчивой, если она не меняет относительный порядок элементов, которые считаются равными – это полезно при сортировке в несколько проходов (например, сначала по отделу, затем по уровню зарплаты).

    Особенность реализации CPython: Во время сортировки списка результат попытки изменить или даже просмотреть список не определён. C-реализация Python делает список пустым на время сортировки и вызывает ValueError, если может обнаружить, что список был изменён во время сортировки.

  8. Метод sort() не поддерживается объектами bytearray.

5.6.5. Методы bytes и bytearrayBytes and Byte Array Methods

Объекты bytes и bytearray, будучи «строками байтов», имеют все методы, доступные для строк, за исключением encode(), format() и isidentifier(), которые не имеют смысла для этих типов. Для преобразования объектов в строки у них есть метод decode().

Если какому-либо из этих методов требуется интерпретировать байты как символы (например, методы is...()), предполагается набор символов ASCII.

Примечание

Методы объектов bytes и bytearray не принимают строки в качестве аргументов, так же как методы строк не принимают байты. Например, нужно писать

a = "abc"
b = a.replace("a", "f")

и

a = b"abc"
b = a.replace(b"a", b"f")
bytes.decode([encoding[, errors]])
bytearray.decode([encoding[, errors]])
Возвращает строку, декодированную из заданных байтов. Кодировка по умолчанию – текущая стандартная строковая кодировка. errors может быть задан для использования другой схемы обработки ошибок. Значение по умолчанию для errors'strict', то есть ошибки кодирования вызывают UnicodeError. Другие возможные значения: 'ignore', 'replace' и любое другое имя, зарегистрированное через codecs.register_error(); см. раздел Codec Base Classes. Список возможных кодировок приведён в разделе Standard Encodings.

Типы bytes и bytearray имеют дополнительный метод класса:

classmethod bytes.fromhex(string)
classmethod bytearray.fromhex(string)

Этот метод класса bytes возвращает объект bytes или bytearray, декодируя заданный строковый объект. Строка должна содержать две шестнадцатеричные цифры на байт, пробелы игнорируются.

>>> bytes.fromhex('f0 f1f2  ')
b'\xf0\xf1\xf2'

Методы maketrans и translate отличаются семантикой от версий, доступных для строк:

bytes.translate(table[, delete])
bytearray.translate(table[, delete])

Возвращает копию объекта bytes или bytearray, из которой удалены все байты, входящие в необязательный аргумент delete, а оставшиеся байты преобразованы через заданную таблицу перевода, которая должна быть объектом bytes длиной 256.

Для создания таблицы перевода можно использовать метод bytes.maketrans().

Установите аргумент table равным None для преобразований, которые только удаляют символы:

>>> b'read this short text'.translate(None, b'aeiou')
b'rd ths shrt txt'
static bytes.maketrans(from, to)
static bytearray.maketrans(from, to)

Этот статический метод возвращает таблицу перевода, пригодную для использования в bytes.translate(), которая сопоставляет каждый символ из from с символом на той же позиции в to; from и to должны быть объектами bytes и иметь одинаковую длину.

Новое в версии 3.1.

5.7. Типы множеств – set, frozensetSet Types – set, frozenset

Объект set – это неупорядоченная коллекция уникальных хэшируемых объектов. Обычное применение включает проверку принадлежности, удаление дубликатов из последовательности и вычисление математических операций, таких как пересечение, объединение, разность и симметрическая разность. (О других контейнерах см. встроенные классы dict, list и tuple, а также модуль collections.)

Как и другие коллекции, множества поддерживают x in set, len(set) и for x in set. Будучи неупорядоченной коллекцией, множества не сохраняют позицию элемента или порядок вставки. Соответственно, множества не поддерживают индексацию, срезы или другое поведение, подобное последовательностям.

В настоящее время существует два встроенных типа множеств: set и frozenset. Тип set является изменяемым – содержимое можно изменять с помощью методов, таких как add() и remove(). Поскольку он изменяем, у него нет хэш-значения, и он не может использоваться ни в качестве ключа словаря, ни в качестве элемента другого множества. Тип frozenset является неизменяемым и хэшируемым – его содержимое не может быть изменено после создания; поэтому его можно использовать как ключ словаря или как элемент другого множества.

Непустые множества (не frozenset) можно создать, перечислив элементы через запятую в фигурных скобках, например: {'jack', 'sjoerd'}, а также с помощью конструктора set.

Конструкторы обоих классов работают одинаково:

class set([iterable])
class frozenset([iterable])

Возвращает новый объект set или frozenset, элементы которого берутся из iterable. Элементы множества должны быть хэшируемыми. Для представления множеств множеств внутренние множества должны быть объектами frozenset. Если iterable не указан, возвращается новое пустое множество.

Instances of set and frozenset provide the following operations:

len(s)
Return the cardinality of set s.
x in s
Проверяет принадлежность x множеству s.
x not in s
Проверяет отсутствие x в множестве s.
isdisjoint(other)
Возвращает True, если множество не имеет общих элементов с other. Множества являются непересекающимися тогда и только тогда, когда их пересечение является пустым множеством.
issubset(other)
set <= other
Проверяет, принадлежит ли каждый элемент множества множеству other.
set < other
Проверяет, является ли множество истинным подмножеством other, то есть set <= other и set != other.
issuperset(other)
set >= other
Проверяет, принадлежит ли каждый элемент other множеству.
set > other
Проверяет, является ли множество истинным надмножеством other, то есть set >= other и set != other.
union(other, ...)
set | other | ...
Возвращает новое множество, содержащее элементы из исходного множества и всех остальных.
intersection(other, ...)
set & other & ...
Возвращает новое множество, содержащее элементы, общие для исходного множества и всех остальных.
difference(other, ...)
set - other - ...
Возвращает новое множество, содержащее элементы исходного множества, которых нет в других.
symmetric_difference(other)
set ^ other
Возвращает новое множество, содержащее элементы, которые есть либо в исходном множестве, либо в other, но не в обоих.
copy()
Возвращает новое множество с поверхностной копией s.

Note, the non-operator versions of union(), intersection(), difference(), and symmetric_difference(), issubset(), and issuperset() methods will accept any iterable as an argument. In contrast, their operator based counterparts require their arguments to be sets. This precludes error-prone constructions like set('abc') & 'cbs' in favor of the more readable set('abc').intersection('cbs').

Both set and frozenset support set to set comparisons. Two sets are equal if and only if every element of each set is contained in the other (each is a subset of the other). A set is less than another set if and only if the first set is a proper subset of the second set (is a subset, but is not equal). A set is greater than another set if and only if the first set is a proper superset of the second set (is a superset, but is not equal).

Instances of set are compared to instances of frozenset based on their members. For example, set('abc') == frozenset('abc') returns True and so does set('abc') in set([frozenset('abc')]).

Сравнения на подмножество и равенство не обобщаются до функции полного упорядочивания. Например, любые два непересекающихся множества не равны и не являются подмножествами друг друга, поэтому all из следующих возвращают False: a<b, a==b или a>b.

Поскольку множества определяют только частичный порядок (отношения подмножеств), результат метода list.sort() для списков множеств не определён.

Элементы множества, как и ключи словаря, должны быть хэшируемыми.

Бинарные операции, в которых смешиваются экземпляры set и frozenset, возвращают тип первого операнда. Например: frozenset('ab') | set('bc') возвращает экземпляр frozenset.

В следующей таблице перечислены операции, доступные для set, которые не применяются к неизменяемым экземплярам frozenset:

update(other, ...)
set |= other | ...
Обновляет множество, добавляя элементы из всех других.
intersection_update(other, ...)
set &= other & ...
Обновляет множество, оставляя только те элементы, которые есть в нём и во всех других.
difference_update(other, ...)
set -= other | ...
Обновляет множество, удаляя элементы, найденные в других.
symmetric_difference_update(other)
set ^= other
Обновляет множество, оставляя только элементы, которые есть в одном из множеств, но не в обоих.
add(elem)
Добавляет элемент elem в множество.
remove(elem)
Удаляет элемент elem из множества. Вызывает KeyError, если elem не содержится во множестве.
discard(elem)
Удаляет элемент elem из множества, если он присутствует.
pop()
Удаляет и возвращает произвольный элемент из множества. Вызывает KeyError, если множество пусто.
clear()
Удаляет все элементы из множества.

Обратите внимание: версии методов update(), intersection_update(), difference_update() и symmetric_difference_update(), не использующие операторы, принимают любой итерируемый объект в качестве аргумента.

Обратите внимание: аргумент elem методов __contains__(), remove() и discard() может быть множеством. Для поддержки поиска эквивалентного неизменяемого множества (frozenset) множество elem временно изменяется во время поиска, а затем восстанавливается. Во время поиска не следует читать или изменять множество elem, так как оно не имеет осмысленного значения.

5.8. Типы отображений – dictMapping Types – dict

Объект отображения сопоставляет хешируемые значения произвольным объектам. Отображения являются изменяемыми объектами. В настоящее время существует только один стандартный тип отображения – словарь. (Другие контейнеры см. во встроенных классах list, set и tuple, а также в модуле collections.)

Ключи словаря могут быть почти любыми значениями. Значения, которые не являются хэшируемыми, то есть содержат списки, словари или другие изменяемые типы (которые сравниваются по значению, а не по идентичности объекта), не могут использоваться в качестве ключей. Числовые типы, используемые в качестве ключей, подчиняются обычным правилам числового сравнения: если два числа равны (например, 1 и 1.0), то их можно взаимозаменяемо использовать для индексации одной и той же записи словаря. (Однако имейте в виду, что поскольку компьютеры хранят числа с плавающей запятой как приближенные значения, обычно неразумно использовать их в качестве ключей словаря.)

Словари можно создать, поместив разделённый запятыми список пар ключ: значение в фигурные скобки, например: {'jack': 4098, 'sjoerd': 4127} или {4098: 'jack', 4127: 'sjoerd'}, или с помощью конструктора dict.

class dict([arg])

Возвращает новый словарь, инициализированный из необязательного позиционного аргумента или набора именованных аргументов. Если аргументы не переданы, возвращается новый пустой словарь. Если позиционный аргумент arg является объектом отображения, возвращается словарь, сопоставляющий те же ключи тем же значениям, что и объект отображения. В противном случае позиционный аргумент должен быть последовательностью, контейнером, поддерживающим итерацию, или объектом-итератором. Каждый элемент аргумента также должен быть одного из этих типов и, в свою очередь, содержать ровно два объекта. Первый используется как ключ в новом словаре, а второй – как значение ключа. Если один и тот же ключ встречается более одного раза, в новом словаре сохраняется последнее связанное с ним значение.

Если переданы именованные аргументы, сами ключевые слова с соответствующими значениями добавляются в словарь. Если ключ указан как в позиционном аргументе, так и в именованном, то в словаре сохраняется значение из именованного аргумента. Например, все следующие варианты возвращают словарь, равный {"one": 1, "two": 2}:

  • dict(one=1, two=2)
  • dict({'one': 1, 'two': 2})
  • dict(zip(('one', 'two'), (1, 2)))
  • dict([['two', 2], ['one', 1]])

Первый пример работает только для ключей, являющихся допустимыми идентификаторами Python; остальные работают с любыми допустимыми ключами.

Вот операции, которые поддерживают словари (и, следовательно, должны поддерживать пользовательские типы отображений):

len(d)
Возвращает количество элементов в словаре d.
d[key]

Возвращает элемент d с ключом key. Вызывает KeyError, если key отсутствует в отображении.

Если подкласс dict определяет метод __missing__(), и ключ key отсутствует, операция d[key] вызывает этот метод с ключом key в качестве аргумента. Затем операция d[key] возвращает или возбуждает то, что возвращает или возбуждает вызов __missing__(key), если ключ отсутствует. Никакие другие операции или методы не вызывают __missing__(). Если __missing__() не определен, возбуждается KeyError. __missing__() должен быть методом, а не переменной экземпляра. Пример см. в collections.defaultdict.

d[key] = value
Устанавливает d[key] в value.
del d[key]
Remove d[key] from d. Raises a KeyError if key is not in the map.
key in d
Возвращает True, если d содержит ключ key, иначе False.
key not in d
Эквивалентно not key in d.
iter(d)
Возвращает итератор по ключам словаря. Это более короткая запись для iter(d.keys()).
clear()
Удаляет все элементы из словаря.
copy()
Возвращает поверхностную копию словаря.
classmethod fromkeys(seq[, value])

Создаёт новый словарь, ключи которого берутся из seq, а значения устанавливаются равными value.

fromkeys() – это метод класса, который возвращает новый словарь. value по умолчанию равен None.

get(key[, default])
Возвращает значение для key, если key есть в словаре, иначе default. Если default не указан, он по умолчанию равен None, так что этот метод никогда не вызывает KeyError.
items()
Возвращает новое представление элементов словаря (пары (key, value)). См. ниже документацию объектов представления.
keys()
Возвращает новое представление ключей словаря. См. ниже документацию объектов представления.
pop(key[, default])
Если key есть в словаре, удаляет его и возвращает его значение, иначе возвращает default. Если default не указан и key отсутствует в словаре, вызывается KeyError.
popitem()

Удаляет и возвращает произвольную пару (key, value) из словаря.

popitem() удобна для разрушающего перебора словаря, что часто используется в алгоритмах над множествами. Если словарь пуст, вызов popitem() вызывает KeyError.

setdefault(key[, default])
Если key есть в словаре, возвращает его значение. Если нет, вставляет key со значением default и возвращает default. default по умолчанию равен None.
update([other])

Обновляет словарь парами ключ/значение из other, перезаписывая существующие ключи. Возвращает None.

update() принимает либо другой объект словаря, либо итерируемый объект пар ключ/значение (кортежи или другие итерабельные объекты длиной два). Если указаны именованные аргументы, словарь обновляется этими парами ключ/значение: d.update(red=1, blue=2).

values()
Возвращает новое представление значений словаря. См. ниже документацию объектов представления.

5.8.1. Объекты представления словаряDictionary view objects

Объекты, возвращаемые dict.keys(), dict.values() и dict.items(), являются представлениями. Они предоставляют динамическое представление содержимого словаря: при изменении словаря представление отражает эти изменения.

Представления словаря можно обходить для получения соответствующих данных, а также они поддерживают проверку принадлежности:

len(dictview)
Возвращает количество записей в словаре.
iter(dictview)

Возвращает итератор по ключам, значениям или элементам (представленным в виде кортежей (key, value)) словаря.

Ключи и значения итерируются в произвольном порядке, который не является случайным, варьируется в разных реализациях Python и зависит от истории вставок и удалений в словаре. Если представления ключей, значений и элементов итерируются без промежуточных изменений словаря, порядок элементов будет прямо соответствовать друг другу. Это позволяет создавать пары (value, key) с помощью zip(): pairs = zip(d.values(), d.keys()). Другой способ создать тот же список: pairs = [(v, k) for (k, v) in d.items()].

Итерация по представлениям во время добавления или удаления записей в словаре может вызвать RuntimeError или не выполнить итерацию по всем записям.

x in dictview
Возвращает True, если x находится среди ключей, значений или элементов базового словаря (в последнем случае x должен быть кортежем (key, value)).

Представления ключей подобны множествам, поскольку их элементы уникальны и хешируемы. Если все значения хешируемы, так что пары (key, value) уникальны и хешируемы, то представление элементов также подобно множеству. (Представления значений не рассматриваются как подобные множествам, поскольку их элементы, как правило, не уникальны.) Для представлений, подобных множествам, доступны все операции, определённые для абстрактного базового класса collections.Set (например, ==, < или ^).

Пример использования представления словаря:

>>> dishes = {'eggs': 2, 'sausage': 1, 'bacon': 1, 'spam': 500}
>>> keys = dishes.keys()
>>> values = dishes.values()

>>> # итерация
>>> n = 0
>>> for val in values:
...     n += val
>>> print(n)
504

>>> # ключи и значения перебираются в одном и том же порядке
>>> list(keys)
['eggs', 'bacon', 'sausage', 'spam']
>>> list(values)
[2, 1, 1, 500]

>>> # объекты представления динамичны и отражают изменения словаря
>>> del dishes['eggs']
>>> del dishes['sausage']
>>> list(keys)
['spam', 'bacon']

>>> # операции над множествами
>>> keys & {'eggs', 'bacon', 'salad'}
{'bacon'}
>>> keys ^ {'sausage', 'juice'}
{'juice', 'eggs', 'bacon', 'spam'}

5.9. Типы memoryviewmemoryview Types

Объекты memoryview позволяют коду Python получать доступ к внутренним данным объекта, поддерживающего протокол буфера, без копирования. Память обычно интерпретируется как простые байты.

class memoryview(obj)

Создаёт memoryview, ссылающийся на obj. obj должен поддерживать протокол буфера. Встроенные объекты, поддерживающие протокол буфера, включают bytes и bytearray.

memoryview имеет понятие элемента – атомарной единицы памяти, с которой работает исходный объект obj. Для многих простых типов, таких как bytes и bytearray, элемент представляет собой один байт, но другие типы, такие как array.array, могут иметь элементы большего размера.

len(view) возвращает общее количество элементов в memoryview, view. Атрибут itemsize выдаёт количество байтов в одном элементе.

memoryview поддерживает срезы для раскрытия своих данных. Обращение по одному индексу возвращает один элемент в виде объекта bytes. Полный срез даёт подпредставление:

>>> v = memoryview(b'abcefg')
>>> v[1]
b'b'
>>> v[-1]
b'g'
>>> v[1:4]
<memory at 0x77ab28>
>>> bytes(v[1:4])
b'bce'

Если объект, над которым создано memoryview, допускает изменение своих данных, memoryview поддерживает присваивание срезу:

>>> data = bytearray(b'abcefg')
>>> v = memoryview(data)
>>> v.readonly
False
>>> v[0] = b'z'
>>> data
bytearray(b'zbcefg')
>>> v[1:4] = b'123'
>>> data
bytearray(b'a123fg')
>>> v[2] = b'spam'
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: cannot modify size of memoryview object

Обратите внимание, что размер объекта memoryview изменить нельзя.

memoryview имеет два метода:

tobytes()

Возвращает данные в буфере в виде байтовой строки. Это эквивалентно вызову конструктора bytes для данного представления памяти.

>>> m = memoryview(b"abc")
>>> m.tobytes()
b'abc'
>>> bytes(m)
b'abc'
tolist()

Возвращает данные из буфера в виде списка целых чисел.

>>> memoryview(b'abc').tolist()
[97, 98, 99]

Также доступно несколько атрибутов только для чтения:

format
Строка, содержащая формат (в стиле модуля struct) для каждого элемента в представлении. По умолчанию это 'B', простая байтовая строка.
itemsize

Размер в байтах каждого элемента memoryview:

>>> m = memoryview(array.array('H', [1,2,3]))
>>> m.itemsize
2
>>> m[0]
b'\x01\x00'
>>> len(m[0]) == m.itemsize
True
shape
Кортеж целых чисел длиной ndim, задающий форму памяти как N-мерный массив.
ndim
Целое число, указывающее количество измерений многомерного массива, которое представляет данный блок памяти.
strides
Кортеж целых чисел длиной ndim, задающий размер в байтах для доступа к каждому элементу по каждому измерению массива.
readonly
Логическое значение bool, указывающее, доступна ли память только для чтения.

5.10. Типы менеджеров контекстаContext Manager Types

Оператор with в Python поддерживает концепцию контекста выполнения, определяемого менеджером контекста. Это реализовано с помощью пары методов, которые позволяют пользовательским классам определять контекст выполнения, который вводится перед выполнением тела оператора и завершается при окончании оператора:

contextmanager.__enter__()

Входит в контекст выполнения и возвращает либо этот объект, либо другой объект, связанный с контекстом выполнения. Значение, возвращаемое этим методом, привязывается к идентификатору в предложении as оператора with, использующего данный менеджер контекста.

Примером менеджера контекста, который возвращает самого себя, является файловый объект. Файловые объекты возвращают себя из __enter__(), чтобы позволить open() использовать в качестве контекстного выражения в операторе with.

Примером менеджера контекста, возвращающего связанный объект, является тот, который возвращается decimal.localcontext(). Эти менеджеры устанавливают активный десятичный контекст в копию исходного десятичного контекста, а затем возвращают копию. Это позволяет вносить изменения в текущий десятичный контекст в теле оператора with, не затрагивая код вне оператора with.

contextmanager.__exit__(exc_type, exc_val, exc_tb)

Выходит из контекста выполнения и возвращает логический флаг, указывающий, следует ли подавить возникшее исключение. Если во время выполнения тела оператора with произошло исключение, аргументы содержат тип исключения, значение и информацию о трассировке. В противном случае все три аргумента равны None.

Возврат истинного значения из этого метода заставит оператор with подавить исключение и продолжить выполнение с оператора, следующего непосредственно за оператором with. В противном случае исключение продолжает распространяться после завершения выполнения этого метода. Исключения, возникающие во время выполнения этого метода, заменят любое исключение, произошедшее в теле оператора with.

Переданное исключение никогда не следует явно возбуждать повторно – вместо этого метод должен возвращать ложное значение, показывая, что метод выполнен успешно и не подавляет возникшее исключение. Это позволяет коду управления контекстом (например, contextlib.nested) легко определить, завершился ли метод __exit__() неудачей.

Python определяет несколько менеджеров контекста для поддержки простой синхронизации потоков, своевременного закрытия файлов или других объектов и более простого управления активным десятичным контекстом. Конкретные типы не обрабатываются особым образом, помимо реализации протокола управления контекстом. См. модуль contextlib для примеров.

Генераторы Python и декоратор contextlib.contextmanager предоставляют удобный способ реализации этих протоколов. Если функция-генератор декорирована декоратором contextlib.contextmanager, она вернёт менеджер контекста, реализующий необходимые методы __enter__() и __exit__(), а не итератор, создаваемый недекорированной функцией-генератором.

Обратите внимание, что в структуре типа для объектов Python в Python/C API нет специального слота для любого из этих методов. Типы расширений, желающие определить эти методы, должны предоставлять их как обычный метод, доступный из Python. По сравнению с накладными расходами на установку контекста выполнения, накладные расходы на один поиск в словаре класса пренебрежимо малы.

5.11. Другие встроенные типыOther Built-in Types

Интерпретатор поддерживает несколько других видов объектов. Большинство из них поддерживают только одну или две операции.

5.11.1. МодулиModules

Единственная специальная операция над модулем – это доступ к атрибуту: m.name, где m – это модуль, а name обращается к имени, определённому в таблице символов m. Атрибутам модуля можно присваивать значения. (Обратите внимание, что оператор import, строго говоря, не является операцией над объектом модуля; import foo не требует существования объекта модуля с именем foo, скорее он требует (внешнего) определения для модуля с именем foo где-либо.)

Особым членом каждого модуля является __dict__. Это словарь, содержащий таблицу символов модуля. Изменение этого словаря фактически изменит таблицу символов модуля, но прямая запись в атрибут __dict__ невозможна (можно написать m.__dict__['a'] = 1, что определяет m.a как 1, но нельзя написать m.__dict__ = {}). Изменять __dict__ напрямую не рекомендуется.

Модули, встроенные в интерпретатор, записываются так: <module 'sys' (built-in)>. Если загружены из файла, они записываются как <module 'os' from '/usr/local/lib/pythonX.Y/os.pyc'>.

5.11.2. Классы и экземпляры классовClasses and Class Instances

См. Объекты, значения и типы и Определения классов.

5.11.3. ФункцииFunctions

Объекты функций создаются определениями функций. Единственная операция над объектом функции – это его вызов: func(argument-list).

На самом деле существует два вида объектов-функций: встроенные функции и определяемые пользователем функции. Оба поддерживают одну и ту же операцию (вызов функции), но реализация различается, отсюда разные типы объектов.

Дополнительную информацию см. в разделе Определения функций.

5.11.4. МетодыMethods

Методы – это функции, которые вызываются с использованием точечной нотации. Существует две разновидности: встроенные методы (например, append() у списков) и методы экземпляров классов. Встроенные методы описываются вместе с типами, которые их поддерживают.

Если обратиться к методу (функции, определённой в пространстве имён класса) через экземпляр, получается специальный объект: объект связанного метода (также называемый методом экземпляра). При вызове он добавляет аргумент self в список аргументов. Связанные методы имеют два специальных атрибута только для чтения: m.__self__ – это объект, над которым выполняется метод, а m.__func__ – это функция, реализующая метод. Вызов m(arg-1, arg-2, ..., arg-n) полностью эквивалентен вызову m.__func__(m.__self__, arg-1, arg-2, ..., arg-n).

Как и объекты функций, объекты связанных методов поддерживают получение произвольных атрибутов. Однако, поскольку атрибуты метода на самом деле хранятся в базовом объекте функции (meth.__func__), установка атрибутов метода для связанных методов запрещена. Попытка установить атрибут метода приводит к возбуждению TypeError. Чтобы установить атрибут метода, необходимо явно задать его на базовом объекте функции:

class C:
    def method(self):
        pass

c = C()
c.method.__func__.whoami = 'my name is c'

Дополнительную информацию см. в разделе Стандартная иерархия типов.

5.11.5. Объекты кодаCode Objects

Объекты кода используются реализацией для представления «псевдокомпилированного» исполняемого кода Python, например, тела функции. Они отличаются от объектов функций тем, что не содержат ссылки на глобальное окружение выполнения. Объекты кода возвращаются встроенной функцией compile() и могут быть извлечены из объектов функций через их атрибут __code__. См. также модуль code.

Объект кода может быть выполнен или вычислен путём передачи его (вместо строки исходного кода) встроенным функциям exec() или eval().

Дополнительную информацию см. в разделе Стандартная иерархия типов.

5.11.6. Объекты типаType Objects

Объекты типов представляют различные типы объектов. Тип объекта доступен через встроенную функцию type(). Над типами не определено специальных операций. Стандартный модуль types определяет имена для всех стандартных встроенных типов.

Типы записываются так: <class 'int'>.

5.11.7. Объект NoneThe Null Object

Этот объект возвращается функциями, которые не возвращают значение явно. Он не поддерживает никаких специальных операций. Существует ровно один нулевой объект с именем None (встроенное имя).

Он записывается как None.

5.11.8. Объект EllipsisThe Ellipsis Object

Этот объект обычно используется при срезах (см. Slicings). Он не поддерживает никаких специальных операций. Существует ровно один объект Ellipsis с именем Ellipsis (встроенное имя).

Оно записывается как Ellipsis или ....

5.11.9. Булевы значенияBoolean Values

Булевы значения – это два константных объекта False и True. Они используются для представления истинностных значений (хотя другие значения также могут считаться ложными или истинными). В числовом контексте (например, при использовании в качестве аргумента арифметической операции) они ведут себя как целые числа 0 и 1 соответственно. Встроенная функция bool() может использоваться для преобразования любого значения в булево, если это значение может быть интерпретировано как истинностное (см. раздел Проверка истинности выше).

Они записываются как False и True соответственно.

5.11.10. Внутренние объектыInternal Objects

См. Стандартная иерархия типов для получения этой информации. В нем описываются объекты стековых кадров, объекты трассировки и объекты срезов.

5.12. Специальные атрибутыSpecial Attributes

Реализация добавляет несколько специальных атрибутов только для чтения к некоторым типам объектов, где они уместны. Некоторые из них не возвращаются встроенной функцией dir().

object.__dict__
Словарь или другой отображающий объект, используемый для хранения (изменяемых) атрибутов объекта.
instance.__class__
Класс, которому принадлежит экземпляр класса.
class.__bases__
Кортеж базовых классов объекта класса.
class.__name__
Имя класса или типа.

Следующие атрибуты поддерживаются только классами нового стиля.

class.__mro__
Этот атрибут представляет собой кортеж классов, которые учитываются при поиске базовых классов во время разрешения методов.
class.mro()
Этот метод может быть переопределён метаклассом для настройки порядка разрешения методов для его экземпляров. Он вызывается при создании класса, и его результат сохраняется в __mro__.
class.__subclasses__()

Каждый класс нового стиля хранит список слабых ссылок на свои непосредственные подклассы. Этот метод возвращает список всех тех ссылок, которые ещё живы. Пример:

>>> int.__subclasses__()
[<type 'bool'>]

Сноски

[1]Дополнительную информацию об этих специальных методах можно найти в Справочном руководстве Python (Базовая настройка).
[2]Как следствие, список [1, 2] считается равным [1.0, 2.0], и аналогично для кортежей.
[3]Они должны иметь, поскольку синтаксический анализатор не может определить тип операндов.
[4]Чтобы отформатировать только кортеж, следует предоставить одноэлементный кортеж, единственным элементом которого является форматируемый кортеж.