Beginning Python: From Novice to Professional

641 Pages·2005·13.263 MB·English

by  Magnus Lie Hetland

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Beginning Python
From Novice to Professional
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Magnus Lie Hetland
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Beginning Python: From Novice to Professional
Copyright © 2005 by Magnus Lie Hetland
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For Ranveig
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Contents at a Glance
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxiii
About the Technical Reviewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxvii
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxix
■ CHAPTER 1 Instant Hacking: The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
■ CHAPTER 2 Lists and Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
■ CHAPTER 3 Working with Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
■ CHAPTER 4 Dictionaries: When Indices Won’t Do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
■ CHAPTER 5 Conditionals, Loops, and Some Other Statements . . . . . . . . . . . . . . 81
■ CHAPTER 6 Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
■ CHAPTER 7 More Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
■ CHAPTER 8 Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
■ CHAPTER 9 Magic Methods, Properties, and Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
■ CHAPTER 10 Batteries Included . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
■ CHAPTER 11 Files and Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255
■ CHAPTER 12 Graphical User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
■ CHAPTER 13 Database Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
■ CHAPTER 14 Network Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
■ CHAPTER 15 Python and the Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313
■ CHAPTER 16 Testing, 1-2-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
■ CHAPTER 17 Extending Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357
■ CHAPTER 18 Packaging Your Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373
■ CHAPTER 19 Playful Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381
■ CHAPTER 20 Project 1: Instant Markup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 391
■ CHAPTER 21 Project 2: Painting a Pretty Picture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411
■ CHAPTER 22 Project 3: XML for All Occasions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
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■ CHAPTER 23 Project 4: In the News . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
■ CHAPTER 24 Project 5: A Virtual Tea Party . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
■ CHAPTER 25 Project 6: Remote Editing with CGI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473
■ CHAPTER 26 Project 7: Your Own Bulletin Board . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483
■ CHAPTER 27 Project 8: File Sharing with XML-RPC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 499
■ CHAPTER 28 Project 9: File Sharing II—Now with GUI! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517
■ CHAPTER 29 Project 10: Do-It-Yourself Arcade Game . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 527
■ APPENDIX A The Short Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 547
■ APPENDIX B Python Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557
■ APPENDIX C Online Resources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 571
■ INDEX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575
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CCoonntteennttss
About the Author . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxiii
About the Technical Reviewer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxv
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xxvii
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .xxix
■ CHAPTER 1 Instant Hacking: The Basics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Installing Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Windows . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Linux and UNIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Macintosh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Other Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Keeping In Touch and Up to Date. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
The Interactive Interpreter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Algo . . . What? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Numbers and Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Large Integers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Hexadecimals and Octals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Getting Input from the User . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
cmath and Complex Numbers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Back to the __future__ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Saving and Executing Your Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Running Your Python Scripts from a Command Prompt . . . . . . . . . 20
Making Your Scripts Behave Like Normal Programs . . . . . . . . . . . . 21
Comments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
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viii ■ CONTENTS
Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Single-Quoted Strings and Escaping Quotes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Concatenating Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
String Representations, str and repr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
input vs. raw_input. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Long Strings, Raw Strings, and Unicode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
New Functions in This Chapter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
■ CHAPTER 2 Lists and Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Common Sequence Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Indexing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Slicing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Adding Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Multiplication. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Membership . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Length, Minimum, and Maximum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Lists: Python’s Workhorse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
The list Function. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Basic List Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
List Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Tuples: Immutable Sequences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
The tuple Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Basic Tuple Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
So What’s the Point? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
New Functions in This Chapter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
■ CHAPTER 3 Working with Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Basic String Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
String Formatting: The Short Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
String Formatting: The Long Version . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
Simple Conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
Width and Precision . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
Signs, Alignment, and Zero-Padding . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
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■ CONTENTS ix
String Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
find. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
join . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
lower . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
replace. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
split. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
strip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
translate. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
New Functions in This Chapter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
■ CHAPTER 4 Dictionaries: When Indices Won’t Do . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
But What Are They For? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
Dictionary Syntax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
The dict Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Basic Dictionary Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
String Formatting with Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
Dictionary Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
clear. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
copy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
fromkeys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
get . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
has_key. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
items and iteritems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
keys and iterkeys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
pop. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
popitem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
setdefault. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
update . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
values and itervalues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
New Functions in This Chapter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79