Usare Python in Linux Introduzione Sara Zuppiroli

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Usare Python in Linux

Introduzione

Sara Zuppiroli

Università di Bologna

27 Febbraio e 1 Marzo 2013

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Outline

1 Laboratorio

Struttura e programma delle lezioni

2 Sistema Operativo Definizione Mini tutorial

3 Python

Introduzione Programmazione

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Outline

1 Laboratorio

3 Python

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Lezione tipo

Correzione degli esercizi svolti autonomamente e consegnati all’indirizzo di posta elettronica:labinfo.mat.unibo@gmail.com Veloce rassegna di alcuni concetti spiegati a lezione

Assegnazione di alcuni esercizi da svolgere in laboratorio/aula Assegnazione di esercizi da svolgere in autonomamente

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Progetto

Da svolgere singolarmente

Consegna delle specifiche di progetto circa a metà aprile Valutazione:

insufficiente → si deve ripresentare il progetto a una data di consegna successiva

sufficiente → si assegna un valore compreso tra 0 e 5 da sommare al voto dello scritto

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Programma delle lezioni di Laboratorio

Introduzione a Linux e Python; esercizi sui comandi di assegnazione, print, import e definizione di funzione Comando di condizione, comando di input, iterazione incondizionata: concetti, esempi ed esercizi

Sequenze immutabili e iterazione condizionata: concetti, esempi ed esercizi

Ricorsione: concetto, esempi ed esercizi

Confronto tra le diverse possibili soluzioni di uno stesso problema: esempi ed esercizi

Liste: concetti, esempi ed esercizi Dizionari: concetti, esempi ed esercizi

Code pile ed alberi: concetti, esempi ed esercizi

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Outline

1 Laboratorio

3 Python

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Sistema Operativo (SO) e interazioni con gli utenti

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Definizione di Sistema Operativo

Un Sistema Operativo (SO) è:

un programma che agisce come intermediario tra Utente, Software Applicativo e Hardware.

Obiettivi e compiti:

fornire un ambiente nel quale un utente possa eseguire

programmi in modo conveniente ed efficiente su un determinato hardware.

fornire un’interfaccia utente (grafica e non) per poter eseguire applicazioni

evitare che i programmi in esecuzione contemporanea entrino in conflitto

fornisce sevizi ai programmi in esecuzione

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Il SO come Macchina Astratta

Il SO consente di utilizzare l’hardware e di gestire la comunicazione con l’utente, in modo efficiente, corretto e sicuro, fornendo una visione astratta della macchina reale. Attraverso questa visione di macchina astratta si riesce a gestire un adeguato insieme di risorse tramite un linguaggio semplice, che è il linguaggio fornito dal SO.

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Il SO e il suo linguaggio

Il linguaggio del SO è rappresentato da tutti i comandi che possono essere riconosciuti dall’interprete del SO. Ogni comando ha:

una sintassi (come devono essere scritti per essere riconosciuti) una semantica (quale operazione sarà effettuata)

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Comandi

I comandi sono specifici dei vari S.O.:

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Cos’è Linux?

È un SOOpen Source

Ricordiamo che i SO moderni hanno tra le altre anche le seguenti funzionalità:

presentano un’interfaccia (grafica e a linea di comando) per gestire le richieste dell’utente

gestiscono i vari programmi in esecuzione gestiscono le richieste di I/O

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Outline

1 Laboratorio

3 Python

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Come usare Linux da riga di comando

shell La shell/terminale è l’interfaccia dell’interprete del SO dove un utente inserisce i comandi che vuole eseguire.

comandi Possiamo suddividerli in:

1 Documentali

2 Gestionali:

archivi file e directory processi stampa testo

3 Operazionali su file di dati

4 Informativi:

di spazio su disco su di noi e sul sistema

5 Operazionali di ricerca

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Documentali

MAN

sintassi man [section] [option...] NAME.

descrizione man formatta e visualizza le possibili pagine del manuale che riguardano NAME. NAME può essere: un comando, una funzione, un file di configurazione. Se section viene specificata, man cerca la

documentazione soltanto in quella sezione. La sezione è la suddivisione in categorie dei comandi

esempio man man → entra nel manuale del comando man, per uscire dal manuale usare q

APROPOS

sintassi apropos NAME.

descrizione apropos da informazioni riguardo la voce NAME

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Gestione file e directory

LS

sintassi ls [option...] [NAME_DIRECTORY...] [NAME_FILE...]

descrizione ls lista il contenuto di ogni directory indicata in [NAME_DIRECTORY...] e i file individuati da [NAME_FILE...].

esempi ls → visualizza tutti i file e le directory presenti nella directory corrente

MKDIR

sintassi mkdir [option...] NAME_DIRECTORY...

descrizione mkdir crea le directory specificate con (NOME_DIRECTORY...).

esempio mkdir /home/nome.cognome/python → crea la directory python nella nostra home

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Gestione file e directory

RM

sintassi rm [option...] [NAME_FILE...]

descrizione rm cancella i file specificati, ma non le directory.

esempio rm prova.txt → rimuove se esiste il file prova.txt RMDIR

sintassi rmdir [option...] NAME_DIRECTORY...

descrizione rkdir cancella le directory specificate con (NOME_DIRECTORY...).

esempio rmdir prova → rimuove se esiste la directory prova

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Gestione file e directory

CD

sintassi cd [DIRECTORY]

descrizione cd entra nella directory specificata. NB. bisogna descrivere il percorso corretto. Se non è fornita alcuna directory allora entra nella home directory dell’utente.

esempi cd /usr/include → entra nella directory /usr/include CP

sintassi cp [option...] FILE_ORIGINE... DIRECTORY|| cp [option...] FILE_ORIGINE FILE_DESTINAZIONE descrizione Copia i file specificati con FILE_ORIGINE nella

directory DIRECTORY.|| Copia il file FILE_ORIGINE nel file FILE_DESTINAZIONE.

esempi cp x.* y.* /home/nome.cognome → copia x,y nella nostra home|| cp prova.* prova2.*→copia il file prova in

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Lanciare un programma da shell

Per lanciare un programma da shell, indicare il nome del file eseguibile.

Per esempio apriamo un editor di testo col comando NANO

nano nomefile.* → si apre l’editor sul file specificato da nomefile.*

’E → indica la combinazione di tasti Ctrl E VIM

un altro esempio di editor è VIM VIM opera in due modalità:

di comando: permette di interagire col programma, utilizzando specifiche combinazioni di tasti che corrispondono ai comandi riconosciuti da VIM; come ad esempio: aprire un file, salvare un file, uscire, ricercare e sostituire parole

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VIM

Passaggio da una modalità all’altra:

VIM si apre in modalità comando, per cambiare contesto si edita il carattere ’i’

per tornare alla modalità comando si usa il tasto ’esc’

Comandi principali:

:r nomefile → per aprire un file

:w → per salvare un file senza uscire :w nomefile → per salvare con nome

:wq → per salvare ed uscire

:q → per uscire (solo se non si sono apportate modifiche) q! → per uscire senza salvare

VIM nomefile.* → si apre il file nomefile.* con l’editor VIM

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1 Laboratorio

3 Python

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Cos’è Python?

È un linguaggio di programmazione:

interpretato multi-piattaformaq multi-paradigma.

La versione

Useremo Python 3.* (il libro di testo è riferito a 2.6 o 2.7).

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Python

Per programmare useremo IDLE (Ambiente di sviluppo integrato di Python) Per mandare in esecuzione il IDLE si devono eseguire le seguenti operazioni da terminale:

accediamo alla directory corretta → cd /usr/lib/python2.7/idlelib mandiamo in esecuzione il programma digitando → python idle si apre un editor su cui scriveremo e salveremo i nostri (file) programmi

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1 Laboratorio

3 Python

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Definizione di funzione

import modulo→ Si importa il modulo specificato

def nome_f(par₁, · · · ,par_n) : →Si definiscono nome e parametri di f

#la mia funzione calcola qualcosa→Commento Codice→Blocco della funzione

return ris, ris2, ecc... →Si definiscono i risultati di f

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Import Modulo

Comando per richiamare funzioni implementate in un programma già salvato. Esempi di moduli sono:

math:

sono implementate funzioni matematiche ad esempio: sin(x), cos(x),sqrt(x) ecc· · ·

sono definite le costanti e, pi rispettivamente il numero di Nepero e pigreco

string:

sono implementate alcune funzioni sulle stringhe come ad esempio: find(mela, a)

Per usare in un programma una o più funzioni appartenenti a un modulo:

importare il modulo prima del suo utilizzo es: import math

richiamare la funzione coi valori di input in riferimento al modulo es.

math.sin(90)

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Codice

Si inseriscono i comandi che implementano l’algoritmo risolutivo della nostra funzione.

In particolare avremo una sequenza di passi ordinata che ci permette di assegnare il risultato atteso partendo da dei dati di input.

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Comandi

Riprendiamo alcuni comandi:

print ('Hello World!')(scrive Hello World!) x=2(assegna il valore intero 2 a X)

x=x+5(assegna a x il valore di x a cui è sommato il valore 5) Ogni operazione definisce un comando specifico a seconda del tipo di dato che si sta usando per questo li riprendiamo brevemente.

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Tipo di dato

Semplici:

interi (int) → operazioni tra interi

numeri in virgola mobile (float) → operazioni tra float numeri complessi (complex) → operazioni tra complessi valori booleani (bool) → operazioni tra booleani

Composto:

valori stringa (str) → operazioni tra stringhe

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Operazioni su interi, virgola mobile, complessi

Rappresentazioni:

interi: M=3 float: M=3.0

complessi: M=(3+1j) Operazioni:

M+M → somma (interi, float, complessi) M*M → prodotto (interi, float, complessi)

M/M → divisione con risultato intero, float, o complesso M%M → modulo (solo tra interi)

M**M → elevamento a potenza (interi, float,complessi)

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Operazioni boolean

Rappresentazioni:

M=True N = False Operazioni:

M and N→ prodotto tra boolean M or N →somma tra boolean not M → nega il valore di M

X>Y → confronto tra X e Y (possono essere di qualsiasi tipo non necessariamente omogeneo) restituisce True se X>Y; False altrimenti

X==Y → confronto tra X e Y (possono essere di qualsiasi tipo non necessariamente omogeneo) restituisce True se sono uguali (e hanno lo stesso tipo); False altrimenti

X!=Y; X<>Y → confronto tra X e Y (possono essere di qualsiasi

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Operazioni stringhe

Rappresentazioni:

M = ’Prova’; N=’casa’

Operazioni:

M+N → concatenazione tra la stringa M e N es. Provacasa M*3 → concatena 3 volte la stringa contenuta in M es.

ProvaProvaProva

len(M) → restituisce la lunghezza di M es. 5

M[0], · · · M[len(M)-1] → restituisce i singoli caratteri della stringa.

es: M[0] → P

M[x:y] → restituisce una sotto-striga di quella di partenza partendo dalla posizione x fino alla posizione y-1. es. M[:2] Pr

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Esempio

Definire una funzione perimetro_quadrato che prende come argomento un lato e restituisce il valore del perimetro

def perimetro_quadrato(lato) : →definisco il nome della mia funzione

#la mia funzione calcola il perimetro del quadrato che ha come valore del lato, il valore associato alla variabile di input lato

p = lato ∗ 4 →assegno a p il valore del perimetro del quadrato return p→restituisco il valore della variabile p

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Salvare e interpretare il file

salvare con nome il file nella directory python aprire il menù run e selezionare Run Module

accedere a python_shell per poter richiamare la mia funzione:

es. perimetro_quadrato(5) → 20

provare a richiamare la mia funzione dopo l’assegnazione di valori a variabili es:

x=20

perimetro_quadrato(x) → 80

provare ad assegnare a una variabile il valore di ritorno della mia funzione es:

y=perimetro_quadrato(4) → il sistema non visualizza il risultato perchè è stato assegnato alla variabile y

print y → 16

provare a fare entrambe le operazioni es:

x=3

y=perimetro_quadrato(x)

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Esempio

Definire una funzione radice_quadrata_somma che prenda due valori come parametri, ne faccia la somma, la stampi a video e infine restituisca la radice quadrata della somma

import math→ importo il modulo math

def radice_quadrata_somma(a, b) : →definisco il nome della funzione

#la mia funzione la radice quadrata della somma di due valori

p = a + b →assegno a p il valore della somma di a e b print(p) →stampo la somma a video

r = math.sqrt(p) →richiamo sqrt da math e assegno a r l’output return r→restituisco il valore di r

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Esercizio

Verificare la funzione radice_quadrata_somma coi seguenti input.

x=3 y=5;

c=300, b=220

(20,30); (16,9); (x,y); (c,b)

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Esercizi

Definire una funzione che prenda come parametri la lunghezza di due cateti e restituisca la lunghezza dell’ipotenusa

Definire una funzione che prenda come parametri due stringhe e restituisca la concatenazione delle due stringhe

Definire una funzione che prenda come parametri due valori a, b ne stampi il valore a video infine restituisca il valore di b a cui è stato sommato il quadrato di a.

Definire una funzione che prenda come parametri due valori qualsiasi e restituisca il valore True se sono uguali e False se sono diversi

Definire una funzione che prenda come parametri due valori e restituisca i valori scambiati. Es. parametri: (3, 4); risultato: (4, 3) Definire una funzione che risolva l’equazione di secondo grado

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Cosa abbiamo fatto?

1 Laboratorio

3 Python