Programming in Python 3 - SMU

Programming in Python 3

A Complete Introduction to the Python Language

Second Edition

Mark Summer?eld

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Library of Congress Cataloging-in-Publication Data

Summer?eld, Mark.

Programming in Python 3 : a complete introduction to the Python language / Mark

Summer?eld.��2nd ed.

p. cm.

Includes bibliographical references and index.

ISBN 978-0-321-68056-3 (pbk. : alk. paper)

1. Python (Computer program language) 2. Object-oriented programming (Computer science)

I. Title.

QA76.73.P98S86 2010

005.13��3��dc22

2009035430

Copyright ? 2010 Pearson Education, Inc.

All rights reserved. Printed in the United States of America. This publication is protected by

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ISBN-13: 978-0-321-68056-3

ISBN-10:

0-321-68056-1

Text printed in the United States on recycled paper at RR Donnelley in Crawfordsville, Indiana.

First printing, November 2009

Contents at a Glance

List of Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xv

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Chapter 1. Rapid Introduction to Procedural Programming . . .

9

Chapter 2. Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Chapter 3. Collection Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

Chapter 4. Control Structures and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Chapter 5. Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Chapter 6. Object-Oriented Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

Chapter 7. File Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287

Chapter 8. Advanced Programming Techniques . . . . . . . . . . . . . . . . 339

Chapter 9. Debugging, Testing, and Pro?ling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

Chapter 10. Processes and Threading . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439

Chapter 11. Networking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

Chapter 12. Database Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475

Chapter 13. Regular Expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 489

Chapter 14. Introduction to Parsing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

Chapter 15. Introduction to GUI Programming . . . . . . . . . . . . . . . . . 569

Epilogue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 595

Selected Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 597

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599

qtrac.eu/py3book.html

Contents

List of Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

xv

Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Chapter 1. Rapid Introduction to Procedural Programming . . .

Creating and Running Python Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Python��s ��Beautiful Heart�� . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #1: Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #2: Object References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #3: Collection Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #4: Logical Operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #5: Control Flow Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #6: Arithmetic Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #7: Input/Output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Piece #8: Creating and Calling Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

bigdigits.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

generate_grid.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

9

14

14

16

18

21

26

30

33

36

39

39

42

44

47

Chapter 2. Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Identi?ers and Keywords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Integral Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Integers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Booleans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Floating-Point Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Floating-Point Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Complex Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Decimal Numbers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Comparing Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Slicing and Striding Strings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

String Operators and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

51

54

54

58

58

59

62

63

65

68

69

71

ix

String Formatting with the str.format() Method . . . . . . . . . . . . . .

Character Encodings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

quadratic.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

csv2html.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

78

91

94

94

97

102

104

Chapter 3. Collection Data Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sequence Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Named Tuples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Lists . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Set Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Frozen Sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mapping Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Default Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Ordered Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Iterating and Copying Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Iterators and Iterable Operations and Functions . . . . . . . . . . . . .

Copying Collections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Examples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

generate_usernames.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

statistics.py . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exercises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

107

107

108

111

113

120

121

125

126

126

135

136

138

138

146

148

149

152

156

158

Chapter 4. Control Structures and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Control Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Conditional Branching . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Looping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Catching and Raising Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Custom Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Custom Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Names and Docstrings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Argument and Parameter Unpacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

159

159

159

161

163

163

168

171

176

177

x

 ................
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