Teil I Die Python-Umgebung 1

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Philipp Waldfogel
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2 Einführung... xvii Teil I Die Python-Umgebung 1 1 Python installieren PythonaufUnix Python ohne root-rechte installieren PythonaufWindows MehrerePythonuntereinemDach Drittanbietermodule installieren Einfache.pyDateien distutils-kompatiblepackages Packages ohne root-rechte installieren setuptools, Eggs und ein Käse-Shop setuptools installieren Ein Käse-Shop mitvielenleckereien ZODB3 mit easy_install hinzufügen easy_installbenutzen WassindEggs? Zusammenfassung DiePython-Shell DieQualder(Python-Shell-)Wahl Python-ShellsunterUnix Python-ShellsunterWindows EinTaschenrechner... 34

...... 12 1.5 setuptools, Eggs und ein Käse-Shop... 14 1.5.1 setuptools installieren................. 14 1.5.2 Ein Käse-Shop mitvielenleckereien... 20 1.5.3 ZODB3 mit easy_install hinzufügen... 20 1.5.4 easy_installbenutzen.

3 2.3 AufErkundungstour Introspektionmitdir,typeund doc DasHilfesystemhelp DasDokumentationstoolpydoc Zusammenfassung Hello, World! DasHello,World!-Programm hello.pyverstehen hello.py unter Unix ausführen hello.py unter Windows ausführen hello.py in IDLE ausführen hello2.pymitsys.argv hello2.pyverstehen hello2.py ausführen hello2.pyuntermdebugger tkhello.pymittkinter Zusammenfassung Teil II Python-Grundlagen 87 4 Zahlen DieGrundzahlentypen Dezimalzahlenmitdemdecimal-Modul Zufallszahlenmitdemrandom-Modul ZufallszahlenausdemMersenneTwister ZufallszahlenauseinerEntropiequelle Zusammenfassung Strings EinfacheBytestrings String-Literale StringInterpolation StringSlices String-Operatoren String-Methoden Unicode-Strings WarumUnicode? viii

pymitsys.argv... 69 3.2.1 hello2.pyverstehen... 70 3.2.2 hello2.py ausführen... 72 3.2.3 hello2.pyuntermdebugger... 73 3.3 tkhello.pymittkinter... 77 3.4 Zusammenfassung.

4 5.2.2 Unicode-Encodings Derunicode-Datentyp CodierenundDecodierenvonUnicode Codecs Reguläre Ausdrücke Was sind reguläre Ausdrücke? re.searchundre.sub Kompilierte reguläre Ausdrücke DasMatch-Objekt DieFlags findallundfinditer Anwendungen SucheninStrings Stringseffizientaufbauen Zusammenfassung open source library 6 Listen ZugriffaufListenelemente Listen-Slices MemberfunktionenvonListen Built-in-Funktionen fürlisten Anwendungen Listendurchlaufen Listenkopierenundvergleichen Listensortieren Listcomprehensions DasDSU-Idiom StabilesSortieren Zusammenfassung Dictionarys Dictionary-Literale Dictionarys abfragen und verändern Was tun bei nicht-existierenden Einträgen? Wie verändert man Dictionarys? Dictionarys mit Default-Initialwerten (setdefault) Dictionarysdurchlaufen Dictionaryseffizientdurchlaufen ix

.. 142 5.4.2 Stringseffizientaufbauen... 143 5.5 Zusammenfassung... 145 open source library 6 Listen... 149 6.1 ZugriffaufListenelemente... 149 6.2 Listen-Slices... 152 6.3 MemberfunktionenvonListen.

5 7.4 Dictionaryskopieren Anwendung:wordcount IteratorenundGeneratoren WasisteinIterator? EineneigenenIteratorschreiben Generatoren Zusammenfassung Funktionen Funktionenaufrufen Funktionsparameter Rückgabewerte Scope Lokale und globale Namensräumeverstehen EinBlickunterdieHaube Factory-Funktionenund-Closures Dekoratoren Dekoratorenmanuellerstellen Dasdecorator-Modul Zusammenfassung Dateien und das Dateisystem Dateien DieFunktionopen DieFunktionclose Textdateienlesenundschreiben Binärdateienlesenundschreiben RAM-DateienmitStringIO MemorymappedDateienmitmmap SpezielleDateiformate DasDateisystem Dateien verschieben oder löschen MetadateneinerDatei DasDateisystemdurchlaufen Dasshutil-Modul Zusammenfassung x

5 EinBlickunterdieHaube... 234 8.6 Factory-Funktionenund-Closures... 240 8.7 Dekoratoren... 241 8.7.1 Dekoratorenmanuellerstellen... 242 8.7.2 Dasdecorator-Modul... 248 8.8 Zusammenfassung.

6 10 Klassen und Objekte Hello,OO-World! Klassenverwenden Objekteinstanziieren Objektattribute Objektmethoden(Memberfunktionen) Klassenschreiben KlassenmethodenundstatischeMethoden Klassenvererbung Hooks Eine EinführunginHooks EineTourderobject-Hooks Ein Dictionary mit case-insensitive Schlüsseln EinDictionarymitDefault-Werten EinaufrufbaresObjekt Propertys Deskriptoren slots Metaklassen KlassensindInstanzenvonMetaklassen Das metaclass -Attribut AnwendungenvonMetaklassen Zusammenfassung open source library 11 Python und C/C ctypes Diectypes-Datentypwrapper KomplexeDatentypen C-Funktionenaufrufen SWIG SWIG installieren SWIGaufrufen KonstantenundVariablen Stringmanipulationen Strukturen C++-Klassen xi

.. 340 10.4.3 Ein Dictionary mit case-insensitive Schlüsseln... 344 10.4.4 EinDictionarymitDefault-Werten... 346 10.4.5 EinaufrufbaresObjekt... 348 10.4.6 Propertys... 350 10.4.7 Deskriptoren... 353 10.

7 UnbekannteDatentypensindPointer Wiegeht svonhierausweiter? Boost.Python Low-levelPython/C-API Zusammenfassung Teil III Anwendungen XML und XSLT EineXML-Datei xml.etree.elementtree Suite-XML Suite-XML installieren Die4Suite-XML-Skripte Ft.Xml.InputSource-Eingabequellen DOM SAX TransformationenmitXSLT Zusammenfassung Persistenz und Datenbanken SerialisierenundDeserialisieren EinnaiverVersuchmitstrundeval Die richtige Lösungmit pickle PersistenteDictionarysmitanydbm Eine naive suboptimale Lösung Die richtige Lösungmit anydbm Besonderheitenvonanydbm-Dictionarys Dieanydbm-Architektur Mehr Flexibilitätmitbsddb PersistenteDatenstrukturenmitshelve Eine umständlichelösung Die shelve-lösung DieZODB-objektorientierteDatenbank ZODB installieren DieZODBbenutzen EinBlogs-BackendmitZODB xii

.. 450 12.3.3 Ft.Xml.InputSource-Eingabequellen... 456 12.3.4 DOM... 457 12.3.5 SAX... 466 12.4 TransformationenmitXSLT... 469 12.5 Zusammenfassung... 471 13 Persistenz und Datenbanken... 473 13.

8 Comment,ArticleundBlog DasBlog-BackendBlogDB DB-API2.0SQL-Anbindungen Eine kurze DB-API 2.0-Einführung SQLite-Anbindungmitsqlite sqlite3benutzen Dassqlite3-Tool Dassqlite3-Modul Anwendung:VerwaltungvonMP3-Metadaten PostgreSQL-Anbindungmitpsycopg WasistPostgreSQL? PostgreSQL installieren psycopg2 installieren psycopg2benutzen Anwendung:MP3-MetadatenunterPostgreSQL MySQL-AnbindungmitMySQLdb MySQL-Datenbankvorbereiten MySQL-python installieren MySQL-pythonbenutzen Anwendung:MP3-MetadatenunterMySQL DerobjektrelationaleMapperSQLObject WassindobjektrelationaleMapper? SQLObject installieren SQLObjectbenutzen DasBlog-SystemmitSQLObject django.db,einandererorm Zusammenfassung open source library 14 Netzwerkprogrammierung DasTwistedFramework Twisted installieren ErsteSchritteinsTwisted-Universum ZeilenpufferungundeineinfacherDialog Anwendung:EinChat-Server Deferred oder: Wenn ein Ergebnis auf sich warten lässt Passwort-geschützteBereichemitcred TwistedAMP(AsynchroneousMessagingProtocol) xiii

... 540 13.9.2 PostgreSQL installieren................ 541 13.9.3 psycopg2 installieren................. 555 13.9.4 psycopg2benutzen... 559 13.9.5 Anwendung:MP3-MetadatenunterPostgreSQL... 563 13.

9 Ein Schnelldurchlauf durch die Twisted-Protokolle TwistedundDatenbanken WiefindetmansichinTwistedzurecht? ModulederPythonStandardLibrary ServermitSocketServerschreiben FTPmitftplib.FTP Mailssendenmitsmtplib.SMTP Mails abholen mit poplib.pop3 und imaplib.imap Newsreadermitnntplib.NNTP Telnet-Clientsmittelnetlib.Telnet VerteilteProgramme TwistedPerspectiveBroker XML-RPC asyncore/asynchat Low-level-ProgrammierungmitSockets Zusammenfassung Webprogrammierung und Web-Frameworks WebserverinPython WebserverausderPythonStandardLibrary WebserverausDrittanbietermodulen IntegrationmitanderenWebservern Lighttpd Apache WSGI WasistWSGI? WSGI-Tools Low-level-ProgrammierungmitCGI Hello,CGIWorld! CGI-Umgebungsvariablen Anwendung:EinWeb-Taschenrechner EinFormularmanuellauslesen Dascgi-Modul Anwendung:Dateienuploaden DenZustandclientseitigerhalten DenZustandserverseitigerhalten NachteilevonCGI xiv

NNTP... 697 14.2.6 Telnet-Clientsmittelnetlib.Telnet... 699 14.3 VerteilteProgramme... 700 14.3.1 TwistedPerspectiveBroker... 701 14.3.2 XML-RPC... 711 14.3.3 asyncore/asynchat... 722 14.

10 15.5 Webclients Low-levelHTTPProtokollmithttplib Einfache Webclients mit urllib Flexiblere Webclients mit urllib WebclientsmitTwisted TemplatingEngines Templating für arme Leute Text-basiertesTemplating XML-basiertesTemplating WeitereTemplating-Systeme Web-Frameworks Django WeitereWeb-Frameworks Zope,Ploneetal Zope und Plone zusammen installieren ErsteSchritteinZope MacrosinPlone Wikis LoseEnden Zusammenfassung open source library 16 GUI-Toolkits wxpython wxpython installieren ErsteSchritteinwxPython ResponsiveGUIs SchnelleEntwicklungmitRAD-Tools PyQt PyQt4 installieren ErsteSchritteinPyQt ResponsiveGUIs SchnelleEntwicklungmitRAD-Tools eric4,einepyqt4-ide Tkinter ErsteSchrittemitTkinter WiefindetmansichinTkinterzurecht? xv

7 Web-Frameworks... 982 15.7.1 Django... 982 15.7.2 WeitereWeb-Frameworks... 1005 15.8 Zope,Ploneetal.... 1006 15.8.1 Zope und Plone zusammen installieren........ 1007 15.8.2 ErsteSchritteinZope.

11 16.4 Text-basierteGUIs pythondialog WeitereNGUI Low-levelAPIs EinBlickunterdieHaube:RoheEvents GUI-ToolkitsvereinfacheneinekomplexeAPI Zusammenfassung Python fürwissenschaftler DasComputerAlgebraSystemsympy sympy installieren DieDatentypenRational,RealundInteger EinpaarKonstanten Ausdrücke Differenzial-undIntegralrechnung Polynome Reihen Gleichungen lösen PatternMatching LineareAlgebra Plotting Effiziente numerische Berechnungen mit numpy und scipy numpy scipy Plottenmitpylab(a.k.a.matplotlib) Zusammenfassung Stichwortverzeichnis xvi

.. 1166 17.1.3 EinpaarKonstanten... 1173 17.1.4 Ausdrücke... 1175 17.1.5 Differenzial-undIntegralrechnung... 1181 17.1.6 Polynome... 1187 17.1.7 Reihen... 1192 17.1.8 Gleichungen lösen... 1196 17.1.9 PatternMatching.

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