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Más herramientas para Control de Flujo
Además de la sentencia :keyword:`while` que acabamos de introducir, Python entiende las sentencias de control de flujo que podemos encontrar en otros lenguajes, con algunos cambios.
La Sentencia :keyword:`if`
Tal vez el tipo más conocido de sentencias sea la sentencia :keyword:`if`. Por ejemplo:
>>> x = int(raw_input("Ingresá un entero, por favor: "))
>>> if x < 0:
... x = 0
... print 'Negativo cambiado a cero'
... elif x == 0:
... print 'Cero'
... elif x == 1:
... print 'Simple'
... else:
... print 'Mas'
...
Puede haber cero o más bloques :keyword:`elif`, y el bloque :keyword:`else` es opcional. La palabra reservada ':keyword:`elif`' es una abreviación de 'else if', y es útil para evitar identación excesiva. Una secuencia :keyword:`if` ... :keyword:`elif` ... :keyword:`elif` ... sustituye las sentencias switch o case encontradas en otros lenguajes.
La Sentencia :keyword:`for`
La sentencia :keyword:`for` en Python difiere un poco de lo que uno puede estar acostumbrado en lenguajes como C o Pascal. En lugar de siempre iterar sobre una progresión aritmética de números (como en Pascal) o darle al usuario la posibilidad de definir tanto el paso de la iteración y condición de fin (como en C), la sentencia :keyword:`for` de Python itera sobre los items de cualquier secuencia (una lista o una cadena de texto), en el orden que aparecen en la secuencia. Por ejemplo (no pun intended):
>>> # Midiendo cadenas de texto ... a = ['cat', 'window', 'defenestrate'] >>> for x in a: ... print x, len(x) ... cat 3 window 6 defenestrate 12
No es seguro modificar la secuencia sobre la que se está iterando en el loop (esto solo es posible para tipos de secuencias mutables, como las listas). Si se necesita modificar la lista sobre la que se está iterando (por ejemplo, para duplicar items seleccionados) se debe iterar sobre una copia. La notación de rebanada es conveniente para esto:
>>> for x in a[:]: # hacer una copia por rebanada de toda la lista ... if len(x) > 6: a.insert(0, x) ... >>> a ['defenestrate', 'cat', 'window', 'defenestrate']
La Función :func:`range`
Si se necesita iterar sobre una secuencia de números, es apropiado utilizar la función incorporada :func:`range`. Genera una lista conteniendo progresiones aritméticas:
>>> range(10) [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
El valor final dado nunca esparte de la lista; range(10) genera una lista de 10 valores, los índices correspondientes para los items de una secuencia de longitud 10. Es posible hacer que el rango empiece con otro número, o especificar un incremento diferente (incluso negativos; algunas veces se lo llama 'paso'):
>>> range(5, 10) [5, 6, 7, 8, 9] >>> range(0, 10, 3) [0, 3, 6, 9] >>> range(-10, -100, -30) [-10, -40, -70]
Para iterar sobre los índices de una secuencia, se combina :func:`range` y :func:`len` así:
>>> a = ['Mary', 'had', 'a', 'little', 'lamb'] >>> for i in range(len(a)): ... print i, a[i] ... 0 Mary 1 had 2 a 3 little 4 lamb
Las Sentencias :keyword:`break` y :keyword:`continue`, y la Cláusula :keyword:`else` en Loops
La sentencia :keyword:`break`, como en C, termina el loop :keyword:`for` o :keyword:`while` más anidado.
La sentencia :keyword:`continue`, también tomada prestada de C, continua con la próxima iteración del loop.
Las sentencias de loop pueden tener una cláusula else; es ejecutada cuando el loop termina luego de agotar la lista (con :keyword:`for`) o cuando la condición se hace falsa (con :keyword:`while`), pero no cuando el loop es terminado con la sentencia :keyword:`break`. Se ejemplifica en el siguiente loop, que busca números primos:
>>> for n in range(2, 10): ... for x in range(2, n): ... if n % x == 0: ... print n, 'es igual a ', x, '*', n/x ... break ... else: ... # sigue el bucle sin encontrar un factor ... print n, 'es un numero primo' ... 2 es un numero primo 3 es un numero primo 4 es igual a 2 * 2 5 es un numero primo 6 es igual a 2 * 3 7 es un numero primo 8 es igual a 2 * 4 9 es igual a 3 * 3
La Sentencia :keyword:`pass`
La sentencia :keyword:`pass` no hace nada. Se puede usar cuando una sentencia es requerida por la sintáxis pero el programa no requiere ninguna acción. Por ejemplo:
>>> while True: ... pass # Espera ocupada hasta iterrupción de teclado ...
Definiendo funciones
Podemos crear una función que escriba la serie de Fibonacci hasta una límite determinado:
>>> def fib(n): # escribe la serie de Fibonacci hasta n ... """Escribe la serie de Fibonacci hasta n.""" ... a, b = 0, 1 ... while b < n: ... print b, ... a, b = b, a+b ... >>> # Ahora llamamos a la funcion que acabamos de definir: ... fib(2000) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89 144 233 377 610 987 1597
La palabra reservada :keyword:`def` de una para definir funciones. Debe seguirle el nombre de la función y la lista de parámetros formales entre paréntesis. Las sentencias que forman el cuerpo de la función empiezan en la línea siguiente, y deben estar identadas. La primer sentencia del cuerpo de la función puede ser opcionalmente una cadena de texto literal; esta es la cadena de texto de documentación de la función, o :dfn:`docstring`.
Hay herramientas que usan las docstrings para producir automáticamente documentación en línea o imprimible, o para permitirle al usuario que navegue el código en forma interactiva; es una buena práctica incluir docstrings en el código que uno escriba, así que se debe intentar hacer un hábito de esto.
La ejecución de una función introduce una nueva tabla de símbolos usada para las variables locales de la función. Más precisamente, todas las asignaciones de variables en la función almacenan el valor en la tabla de símbolos local; así mismo la referencia a variables primero mira la tabla de símbolos local, luego en la tabla de símbolos local de las funciones externas, luego la tabla de símbolos global, y finalmente la tabla de nombres predefinidos. Así, no se les puede asignar directamente un valor a las variables globales dentro de una función (a menos se las nombre en la sentencia :keyword:`global`), aunque si pueden ser referenciadas.
Los parámetros reales (argumentos) de una función se introducen en la tabla de símbolos local de la función llamada cuando esta es llamada; así, los argumentos son pasados por valor (dónde el valor es siempre una referencia a un objeto, no el valor del objeto). [1] Cuando una función llama a otra función, una nueva tabla de símbolos local es creada para esa llamada.
La definición de una función introduce el nombre de la función en la tabla de símbolos actual. El valor del nombre de la función tiene un tipo que es reconocido por el interprete como una función definida por el usuario. Este valor puede ser asignado a otro nombre que luego puede ser usado como una función. Esto sirve como un mecanismo general para renombrar:
>>> fib <function fib at 10042ed0> >>> f = fib >>> f(100) 1 1 2 3 5 8 13 21 34 55 89
Se puede objetar que fib no es una función, sino un procedimiento. En Python, como en C, los procedimientos son solo funciones que no retornan un valor. De hecho, técnicamente hablando, los procedimientos si retornan un valor, aunque uno aburrido. Este valor es llamada None (es un nombre predefinido). El intérprete por lo general no escribe el valor None si va a ser el único valor escrito. Si realmente se quiere, se puede verlo usando :keyword:`print`:
>>> fib(0) >>> print fib(0) None
Es simple escribir una función que retorne una lista con los números de la serie de Fibonacci en lugar de imprimirlos:
>>> def fib2(n): # retorna la seri de Fibonacci hasta n ... """Retorna una lista conteniendo la serie de Fibonacci hasta n.""" ... result = [] ... a, b = 0, 1 ... while b < n: ... result.append(b) # ver abajo ... a, b = b, a+b ... return result ... >>> f100 = fib2(100) # llamarla >>> f100 # escribir el resultado [1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89]
Este ejemplo, como es usual, demuestra algunas características más de Python:
La sentencia :keyword:`return` devuelve un valor en una función. :keyword:`return` sin una expresión como argumento retorna None. Si se alcanza el final de un procedimiento, también se retorna None.
La sentencia result.append(b) llama al método del objeto lista result. Un método es una función que 'pertenece' a un objeto y se nombra obj.methodname, dónde obj es algún objeto (puede ser una expresión), y methodname es el nombre del método que está definido por el tipo del objeto. Distintos tipos definen distintos métodos. Métodos de diferentes tipos pueden tener el mismo nombre sin causar ambigüedad. (Es posible definir tipos de objetos propios, y métodos, usando clases, como se discutirá más adelante en el tutorial). El método :meth:`append` mostrado en el ejemplo está definido para objetos lista; añade un nuevo elemento al final de la lista. En este ejemplo es equivalente a result = result + [b], pero más eficiente.
Más sobre Definición de Funciones
También es posible definir funciones with un número variable de argumentos. Hay tres formas que pueden ser combinadas.
Argumentos con Valores por Defecto
La forma más útil es especificar un valor por defecto para uno o más argumentos. Esto crea una función que puede ser llamada con menos argumentos que los que permite. Por ejemplo:
def ask_ok(prompt, retries=4, complaint='Yes or no, please!'):
while True:
ok = raw_input(prompt)
if ok in ('y', 'ye', 'yes'): return True
if ok in ('n', 'no', 'nop', 'nope'): return False
retries = retries - 1
if retries < 0: raise IOError, 'refusenik user'
print complaint
Esta función puede ser llamada tanto así: ask_ok('Do you really want to quit?') como así: ask_ok('OK to overwrite the file?', 2).
Este ejemplo también introduce la palabra reservada :keyword:`in`. Prueba si una secuencia contiene o no un determinado valor.
Los valores por defecto son evaluados en el momento de la definición de la función, en el ámbito de definición, entonces:
i = 5
def f(arg=i):
print arg
i = 6
f()
imprimirá 5.
Advertencia importante: El valor por defecto es evaluado solo una vez. Existe una diferencia cuando el valor por defecto es un objeto mutable como una lista, diccionario, o instancia de la mayoría de las clases. Por ejemplo, la siguiente función acumula los argumentos que se le pasan en subsiguientes llamadas:
def f(a, L=[]):
L.append(a)
return L
print f(1)
print f(2)
print f(3)
Imprimirá:
[1] [1, 2] [1, 2, 3]
Si no se quiere que el valor por defecto sea compartido entre subsiguientes llamadas, se pueden escribir la función así:
def f(a, L=None):
if L is None:
L = []
L.append(a)
return L
Palabras Claves como Argumentos
Las funciones también puede ser llamadas usando palabras claves como argumentos de la forma keyword = value. Por ejemplo, la siguiente función:
def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom', type='Norwegian Blue'):
print "-- This parrot wouldn't", action,
print "if you put", voltage, "volts through it."
print "-- Lovely plumage, the", type
print "-- It's", state, "!"
puede ser llamada de cualquiera de las siguientes formas:
parrot(1000)
parrot(action = 'VOOOOOM', voltage = 1000000)
parrot('a thousand', state = 'pushing up the daisies')
parrot('a million', 'bereft of life', 'jump')
pero estas otras llamadas serían todas inválidas:
parrot() # falta argumento obligatorio parrot(voltage=5.0, 'dead') # argumento no-de palabra clave seguido de uno que si parrot(110, voltage=220) # valor duplicado para argumento parrot(actor='John Cleese') # palabra clave desconocida
En general, una lista de argumentos debe tener todos sus argumentos posicionales seguidos por los argumentos de palabra clave, dónde las palabras claves deben ser elegidas entre los nombres de los parámetros formales. No es importante si un parámetro formal tiene un valor por defecto o no. Ningún argumento puede recibir un valor más de una vez (los nombres de parámetros formales correspondientes a argumentos posiciónales no pueden ser usados como palabras clave en la misma llamada. Aquí hay un ejemplo que falla debido a esta restricción:
>>> def function(a): ... pass ... >>> function(0, a=0) Traceback (most recent call last): File "<stdin>", line 1, in ? TypeError: function() got multiple values for keyword argument 'a'
Cuando un parámetro formal de la forma **name está presente al final, recive un diccionario (ver :ref:`typesmapping`) conteniendo todos los argumentos de palabras clave excepto aquellos correspondientes a un parámetro formal. Esto puede ser combinado con un parámetro formal de la forma *name (descripto en la siguiente subsección) que recibe una tupla conteniendo los argumentos posicionales además de la lista de parámetros formales. (*name debe ocurrir antes de **name). Por ejemplo, si definimos una función así:
def cheeseshop(kind, *arguments, **keywords):
print "-- Do you have any", kind, '?'
print "-- I'm sorry, we're all out of", kind
for arg in arguments: print arg
print '-'*40
keys = keywords.keys()
keys.sort()
for kw in keys: print kw, ':', keywords[kw]
Puede ser llamada así:
cheeseshop('Limburger', "It's very runny, sir.",
"It's really very, VERY runny, sir.",
client='John Cleese',
shopkeeper='Michael Palin',
sketch='Cheese Shop Sketch')
y por supuesto imprimirá:
-- Do you have any Limburger ? -- I'm sorry, we're all out of Limburger It's very runny, sir. It's really very, VERY runny, sir. ---------------------------------------- client : John Cleese shopkeeper : Michael Palin sketch : Cheese Shop Sketch
Se debe notar que el método :meth:`sort` de la lista de nombres de argumentos de palabra clave es llamado antes de imprimir el contenido del diccionario keywords; si esto no se hace, el orden en que los argumentos son impresos no está definido.
Listas de Argumentos Arbitrarios
Finalmente, la opción menos frecuentemente usada es especificar que una función puede ser llamada con un número arbitrario de argumentos. Estos argumentos serán organizados en una tupla. Antes del número variable de argumentos, cero o más argumentos normales pueden estar presentes.:
def fprintf(file, template, *args):
file.write(template.format(args))
Desempaquetando una Lista de Argumentos
La situación inversa ocurre cuando los argumentos ya están en una lista o tupla pero necesitan sen desempaquetados para llamar a una función que requiere argumentos posicionales separados. Por ejemplo, la función predefinida :func:`range` espera los argumentos inicio y fin. Si no están disponibles en forma separada, se puede escribir la llamada a la función con el operador para desempaquetar argumentos de una lista o una tupla *::
>>> range(3, 6) # llamada normal con argumentos separados [3, 4, 5] >>> args = [3, 6] >>> range(*args) # llamada con argumentos desempaquetados de una lista [3, 4, 5]
Del mismo modo, los diccionarios pueden entregar argumentos de palabra clave con el operador **::
>>> def parrot(voltage, state='a stiff', action='voom'):
... print "-- This parrot wouldn't", action,
... print "if you put", voltage, "volts through it.",
... print "E's", state, "!"
...
>>> d = {"voltage": "four million", "state": "bleedin' demised", "action": "VOOM"}
>>> parrot(**d)
-- This parrot wouldn't VOOM if you put four million volts through it. E's bleedin' demised !
Formas con Lambda
Por demanda popular, algunas características comúnmente encontradas en lenguajes de programación funcionales como Lisp fueron añadidas a Python. Con la palabra reservada :keyword:`lambda` se pueden crear pequeñas funciones anónimas. Esta es una función que retorna la suma de sus dos argumentos: lambda a, b: a+b. Las formas con lambda pueden ser usadas en cualquier lugar que se requieran funciones. Semánticamente, son solo azúcar sintáctica para la definición de funciones. Cómo en la definición de funciones anidadas, las formas con lambda pueden referenciar variables del ámbito en el que son contenidas::
>>> def make_incrementor(n): ... return lambda x: x + n ... >>> f = make_incrementor(42) >>> f(0) 42 >>> f(1) 43
Cadenas de texto de Documentación
Hay convenciones emergentes sobre el contenido y formato de las cadenas de texto de documentación.
La primer línea debe ser siempre un resumen corto y conciso del propósito del objeto. Para ser breve, no debe mencionar explícitamente el nombre o tipo del objeto, ya que estos están disponibles de otros modos (excepto si el nombre es un verbo que describe el funcionamiento de la función). Esta línea debe empezar con una letra mayúscula y terminar con un punto.
Si hay más líneas en la cadena de texto de documentación, la segunda línea debe estar en blanco, separando visualmente el resumen del resto de la descripción. Las líneas siguientes deben ser no o más párrafos describiendo las convenciones para llamar al objeto, efectos secundarios, etc.
El analizador de Python no quita la identación de las cadenas de texto literales multi-líneas, entonces las herramientas que procesan documentación tienen que quitar la identación si así lo quieren. Esto se hace mediante la siguiente convención. La primer línea que no está en blanco siguiente a la primer línea de la cadena determina la cantidad de identación para toda la cadena de documentación. (No podemos usar la primer línea ya que generalmente es adyacente a las comillas de apertura de la cadena y la identación no se nota en la cadena de texto). Los espacios en blanco "equivalentes" a esta identación son luego quitados del comienzo de cada línea en la cadena. No deberían haber líneas con menor identación, pero si las hay todos los espacios en blanco del comienzo deben ser quitados. La equivalencia de espacios en blanco debe ser verificada luego de la expansión de tabs (a 8 espacios, normalmente).
Este es un ejemplo de un docstring multi-línea:
>>> def my_function(): ... """No hace mas que documentar la funcion. ... ... No, de verdad. No hace nada. ... """ ... pass ... >>> print my_function.__doc__ No hace mas que documentar la funcion. No, de verdad. No hace nada.
Intermezzo: Estilo de Codificación
Ahora que estás a punto de escribir piezas de Python más largas y complejas, es un buen momento para hablar sobre estilo de codificación. La mayoría de los lenguajes pueden ser escritos (o mejor dicho, formateados) con diferentes estilos; algunos son mas fáciles de leer que otros. Hacer que tu código sea más fácil de leer por otros es siempre una buena idea, y adoptar un buen estilo de codificación ayuda tremendamente a lograrlo.
Para Python, PEP 8 se erigió como la guía de estilo a la que más proyectos adhirieron; promueve un estilo de codificación fácil de leer y amable con los ojos. Todos los desarrolladores Python deben leerlo en algún momento; aquí están extraídos los puntos más importantes:
Usar identación de 4 espacios, no tabs.
4 espacios son un buen compromiso entre identación pequeña (permite mayor nivel de identación) e identación grande (más fácil de leer). Los tabs introducen confusión y es mejor dejarlos de lado.
Recortar las líneas para que no superen los 79 caracteres.
Esto ayuda a los usuarios con pequeñas pantallas y hace posible tener varios archivos de código abiertos, uno al lado del otro, en pantallas grandes.
- Usar líneas en blanco para separar funciones y clases, y bloques grandes de código
dentro de funciones.
Cuando sea posible, poner comentarios en una sola línea.
Usar docstrings.
- Usar espacios alrededor de operadores y luego de las comas, pero no directamente
dentro de paréntesis: a = f(1, 2) + g(3, 4).
- Nombrar las clases y funciones consistentemente; la convención es usar
NotacionCamello para clases y minusculas_con_guiones_bajos para funciones
y métodos. Siempre usar self como el nombre para el primer argumento en los métodos.
- No usar codificaciones estrafalarias si se espera usar el código en entornos
internacionales. ASCII plano funciona bien en la mayoría de los casos.
Footnotes
| [1] | En realidad, llamadas por referencia de objeto sería una mejor descripción, ya que si un objeto mutable es pasado, quien realiza la llamaba verá cualquier cambio que el llamado realice sobre el mismo (como items insertados en una lista). |
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