Все существующие программы и приложения так или иначе взаимодействуют с пользователем. Для этого они получают от пользователя данные, обрабатывают их и выводят что-то в ответ. В приложениях, не взаимодействующих с пользователем, нет смысла.
В Python встроены мощные инструменты для форматированного ввода и вывода, достаточные для реализации взаимодействия с пользователем в полноценном приложении.
Получение данных input
Получение данных — один из важнейших компонентов любой программы. Например, простой калькулятор получает данные от пользователя, когда тот вводит с клавиатуры числа, нажимает на элементы интерфейса калькулятора, даже вставляет скопированное выражение.
Входные данные в Python 3 обычно сохраняются в переменных или списках, чтобы их можно было обработать. Синтаксис операции ввода выглядит так:
a = input()
Если выполнить данный код в интерактивном режиме в IDLE, курсор переместиться новую строку и программа будет ожидать ввода данных, которые будут записаны в переменную a
.
Кроме того, оператор input()
позволяет перед запросом ввода вывести какой-либо текст, например:
a = input("Введите своё имя")
Таким образом можно дать подсказку пользователю, что нужно ввести. В отличие от строго типизированных языков программирования Python позволяет вводить любые типы данных без их явного указания. То есть пользователь может ввести как строку, так и число. Синтаксис команды ввода от этого не изменится.
Однако, часто нужно получить данные определенного типа, например, калькулятор ожидает число, а пользователь вводит строку. Для этого используется приведение типа, в данном случае к целочисленному:
a = int(input("Введите целое число"))
Если пользователь введет строку или дробь, интерпретатор Python возбудит исключение. Поэтому для ввода используют оператор try-except:
try: a = int(input("Введите целое число")) except: print("Ошибка, введено не целое число")
Дополнительно про проверку, введено ли число, можно прочитать в отдельной статье.
Также можно запрашивать ввод в бесконечном цикле, выход из которого осуществляется только тогда, когда пользователь вводит данные нужного типа:
while True: try: a = int(input("Введите целое число: ")) except: print("Вы ввели не целое число, ошибка") continue break
Вывод данных print
Вывод используется не только для отображения данных на экране, но и для перенаправления вывода одной программы на ввод другой, или для записи вывода в файл и т. д.
Для вывода данных в Python используется функция print(). С её помощью можно выводить строки, числа, последовательности. Её синтаксис выглядит так:
print("Строка") print(5)
Интерпретатор Python также позволяет передавать в print() другую функцию:
def sum(a, b): return a + b print(sum(5, 2)) # Выведет 7
В этом случае функция sum посчитает сумму аргументов и вернёт результат. Этот результат будет выведен с помощью print в консоль.
В print() можно передать несколько аргументов:
print("один", "два", 5) # Выведет "один два 5"
Кроме того, строки можно складывать с помощью оператора «+»:
print("один" + "два", 5) # Выведет "одиндва 5"
Однако не всегда нужно выводить что-то на экран. Программисты могут перенаправить вывод программы в файл. Функцию print() имеет необязательный параметр «file», который по умолчанию равен «sys.stdout», то есть выводу на экран. Если программист хочет перенаправить вывод в файл, он должен написать код:
f = open("file.txt", "w") # Открываем файл в режиме запись print("Строка", file = f) # Выводим "Строка" в файл
Кроме того, если нужно сделать красивое оформление вывода разными цветами, то можно воспользоваться библиотекой colorama или termcolor. Подробно про цветной вывод описано в отдельной статье на сайте.
Пример программы
В программах ввод и вывод взаимосвязаны, например, пользователь вводит данные, программа обрабатывает их и выводит обратно на экран. Даже если программа не консольная, а с графическим интерфейсом, то если пользователь нажал на кнопку «Запустить», он всё равно ввел в программу данные, которые дали сигнал для выполнения какой-либо функции.
Приведём пример консольной программы, которая выполняет операции над числами. То есть осуществляет ввод и вывод данных в консоль на Python 3. Мы вводим два числа, выбираем операцию, которую надо совершить над ними: сложение, вычитание, умножение или деление. Программа вычисляет результат и выводит его.
# Операции над двумя числами def sum(a, b): return a + b def sub(a, b): return a - b def mult(a, b): return a * b def div(a, b): return a / b def main(): while True: try: #Вводим числа a = float(input("Введите первое число: ")) b = float(input("Введите второе число: ")) c = int(input("Номер операции:\n1) +\n2) -\n3) *\n4) /\n")) except: print("Нужно ввести число, попробуйте ещё раз ...\n") continue # Повторяем ввод, если введено не число break # Выходим из цикла, если числа введены правильно # Применяем нужную операцию в зависимости от ввода cond = {1 : sum(a, b), 2 : sub(a, b), 3 : mult(a, b), 4 : div(a, b)} # Выводим результат операции print(cond[c]) if __name__ == "__main__": main()
Вот пример работы:
Таким образом у нас получился консольный калькулятор. Как было написано выше, для красоты можно сделать ввод и вывод цветным, меняя цвет фона и вводимых символов.
Также на нашем сайте есть пример калькулятора с графическим интерфейсом. Для этого в ней была использована библиотека Tkinter.