Python 3
Das umfassende Handbuch: Über 1.000 Seiten Sprachgrundlagen, Objektorientierte Programmierung und Beispielprogramme
6th Edition
Published on 28. August 2020
Book
Hardback
1079 pages
978-3-8362-7926-0 (ISBN)
Description
Entdecken Sie die Möglichkeiten von Python 3. Egal, ob Sie erst anfangen, mit Python zu arbeiten oder bei Ihrer Arbeit etwas nachschlagen möchten - in diesem Buch finden Sie alles, was Sie zu Python wissen müssen. Nach einer Einführung in die Sprache für Einsteiger folgt eine umfassende Sprachreferenz, die Beschreibung der Standardbibliothek und ausführliche Informationen zu professionellen Themen wie GUI-Entwicklung, Webentwicklung mit Django, Anbindung an C/C++ oder wissenschaftliches Rechnen. Die Autoren helfen Ihnen auch bei der Migration alter Projekte von Python 2 nach Python 3.
Aus dem Inhalt:
Einführung in Python
Sprachgrundlagen
Modularisierung
Objektorientierung
Mathematische Module
Reguläre Ausdrücke
Datums- und Zeitfunktionen
Schnittstellen zum Betriebssystem
Thread-Programmierung
Datenspeicherung
Netzwerkkommunikation
Fehlerbehandlung
Distribution von Python-Projekten
Programmoptimierung
Webentwicklung mit Django
GUI-Programmierung
Wissenschaftliches Rechnen
Anbindung an C/C++
Migration von Python 2.x auf 3
Die Fachpresse zur Vorauflage:
dotnetpro: »Das Handbuch vermittelt einen einfachen und verständlichen Einstieg in die Programmierung mit Python und lässt sich auch gut als Nachschlagewerk verwenden - Bestnote!«
Reviews / Votes
»Wer schon Erfahrung mit Python hat, findet in diesem Titel eine umfangreiche Referenz, die den gesamten Sprachumfang abdeckt.«More details
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Persons
Author
Johannes Ernesti ist Diplom-Mathematiker und promoviert am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in angewandter Mathematik. Python ist unverzichtbar für seine Arbeit und wichtiger Bestandteil seiner Lehrtätigkeit.
Peter Kaiser ist Diplom-Informatiker und promoviert am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in humanoider Robotik. Die Programmiersprache Python ist ein wichtiges Hilfsmittel für seine wissenschaftliche Arbeit.
Content
1. Einleitung ... 27
2. Die Programmiersprache Python ... 35
2.1 ... Historie, Konzepte, Einsatzgebiete ... 35
2.2 ... Die Installation von Python ... 39
2.3 ... Die Verwendung von Python ... 41
TEIL I Einstieg in Python ... 43
3. Erste Schritte im interaktiven Modus ... 45
3.1 ... Ganze Zahlen ... 46
3.2 ... Gleitkommazahlen ... 47
3.3 ... Zeichenketten ... 48
3.4 ... Listen ... 48
3.5 ... Dictionarys ... 49
3.6 ... Variablen ... 50
3.7 ... Logische Ausdrücke ... 52
3.8 ... Funktionen und Methoden ... 54
3.9 ... Bildschirmausgaben ... 56
3.10 ... Module ... 57
4. Der Weg zum ersten Programm ... 59
4.1 ... Tippen, kompilieren, testen ... 59
4.2 ... Grundstruktur eines Python-Programms ... 63
4.3 ... Das erste Programm ... 66
4.4 ... Kommentare ... 69
4.5 ... Der Fehlerfall ... 69
5. Kontrollstrukturen ... 71
5.1 ... Fallunterscheidungen ... 71
5.2 ... Schleifen ... 76
5.3 ... Die pass-Anweisung ... 84
6. Dateien ... 85
6.1 ... Datenströme ... 85
6.2 ... Daten aus einer Datei auslesen ... 86
6.3 ... Daten in eine Datei schreiben ... 90
6.4 ... Das Dateiobjekt erzeugen ... 91
7. Das Laufzeitmodell ... 97
7.1 ... Die Struktur von Instanzen ... 99
7.2 ... Referenzen und Instanzen freigeben ... 103
7.3 ... Mutable vs. immutable Datentypen ... 104
8. Funktionen, Methoden und Attribute ... 109
8.1 ... Parameter von Funktionen und Methoden ... 109
8.2 ... Attribute ... 112
9. Informationsquellen zu Python ... 113
9.1 ... Die Built-in Function help ... 113
9.2 ... Die Onlinedokumentation ... 114
9.3 ... PEPs ... 114
TEIL II Datentypen ... 117
10. Basisdatentypen: eine Übersicht ... 119
10.1 ... Das Nichts -- NoneType ... 120
10.2 ... Operatoren ... 121
11. Numerische Datentypen ... 125
11.1 ... Arithmetische Operatoren ... 125
11.2 ... Vergleichende Operatoren ... 127
11.3 ... Konvertierung zwischen numerischen Datentypen ... 128
11.4 ... Ganzzahlen -- int ... 129
11.5 ... Gleitkommazahlen -- float ... 135
11.6 ... Boolesche Werte -- bool ... 138
11.7 ... Komplexe Zahlen -- complex ... 144
12. Sequenzielle Datentypen ... 147
12.1 ... Operationen auf Instanzen sequenzieller Datentypen ... 148
12.2 ... Listen -- list ... 159
12.3 ... Unveränderliche Listen -- tuple ... 171
12.4 ... Strings -- str, bytes, bytearray ... 174
13. Zuordnungen und Mengen ... 211
13.1 ... Dictionary -- dict ... 211
13.2 ... Mengen -- set und frozenset ... 223
14. Collections ... 237
14.1 ... Verkettete Dictionarys ... 237
14.2 ... Zählen von Häufigkeiten ... 238
14.3 ... Dictionarys mit Standardwerten ... 241
14.4 ... Doppelt verkettete Listen ... 241
14.5 ... Benannte Tupel ... 243
15. Datum und Zeit ... 247
15.1 ... Elementare Zeitfunktionen -- time ... 247
15.2 ... Objektorientierte Datumsverwaltung -- datetime ... 255
16. Weitere Datentypen ... 267
16.1 ... Aufzählungstypen -- Enum ... 267
16.2 ... Datenklassen ... 271
TEIL III. Fortgeschrittene Programmiertechniken ... 277
17. Funktionen ... 279
17.1 ... Schreiben einer Funktion ... 281
17.2 ... Funktionsobjekte ... 284
17.3 ... Funktionsparameter ... 285
17.4 ... Namensräume ... 296
17.5 ... Anonyme Funktionen ... 302
17.6 ... Rekursion ... 303
17.7 ... Eingebaute Funktionen ... 304
18. Modularisierung ... 331
18.1 ... Einbinden globaler Module ... 331
18.2 ... Lokale Module ... 334
18.3 ... Pakete ... 337
18.4 ... Das Paket importlib ... 341
19. Objektorientierung ... 347
19.1 ... Klassen ... 352
19.2 ... Vererbung ... 357
19.3 ... Setter und Getter und Property-Attribute ... 372
19.4 ... Klassenattribute und Klassenmethoden sowie statische Methoden ... 375
19.5 ... Built-in Functions für Objektorientierung ... 378
19.6 ... Objektphilosophie ... 381
19.7 ... Magic Methods und Magic Attributes ... 383
20. Ausnahmebehandlung ... 403
20.1 ... Exceptions ... 403
20.2 ... Zusicherungen -- assert ... 416
20.3 ... Warnungen ... 417
21. Iteratoren ... 419
21.1 ... Comprehensions ... 419
21.2 ... Generatoren ... 423
21.3 ... Iteratoren ... 430
21.4 ... Spezielle Generatoren -- itertools ... 440
22. Kontextobjekte ... 451
22.1 ... Die with-Anweisung ... 451
22.2 ... Hilfsfunktionen für with-Kontexte -- contextlib ... 454
23. Manipulation von Funktionen und Methoden ... 457
23.1 ... Decorator ... 457
23.2 ... Das Modul functools ... 460
24. Annotationen zur statischen Typprüfung ... 469
24.1 ... Annotationen ... 471
24.2 ... Type Hints -- das Modul typing ... 477
24.3 ... Statische Typprüfung in Python -- mypy ... 481
TEIL IV Die Standardbibliothek ... 485
25. Mathematik ... 487
25.1 ... Mathematische Funktionen -- math, cmath ... 487
25.2 ... Zufallszahlengenerator -- random ... 493
25.3 ... Statistische Berechnungen -- statistics ... 497
25.4 ... Präzise Dezimalzahlen -- decimal ... 498
25.5 ... Hash-Funktionen -- hashlib ... 504
26. Reguläre Ausdrücke ... 511
26.1 ... Syntax regulärer Ausdrücke ... 511
26.2 ... Verwendung des Moduls ... 523
26.3 ... Ein einfaches Beispielprogramm -- Searching ... 529
26.4 ... Ein komplexeres Beispielprogramm -- Matching ... 530
27. Schnittstelle zu Betriebssystem und Laufzeitumgebung ... 535
27.1 ... Funktionen des Betriebssystems -- os ... 535
27.2 ... Zugriff auf die Laufzeitumgebung -- sys ... 538
27.3 ... Kommandozeilenparameter -- argparse ... 544
28. Dateisystem ... 553
28.1 ... Zugriff auf das Dateisystem mit os ... 553
28.2 ... Dateipfade -- os.path ... 559
28.3 ... Zugriff auf das Dateisystem -- shutil ... 564
28.4 ... Temporäre Dateien -- tempfile ... 570
29. Parallele Programmierung ... 573
29.1 ... Prozesse, Multitasking und Threads ... 573
29.2 ... Pythons Schnittstellen zur Parallelisierung ... 577
29.3 ... Die abstrakte Schnittstelle -- concurrent.futures ... 578
29.4 ... Die flexible Schnittstelle -- threading und multiprocessing ... 589
29.5 ... Die kooperative Schnittstelle -- asyncio ... 601
29.6 ... Fazit: Welche Schnittstelle ist die richtige? ... 619
30. Datenspeicherung ... 621
30.1 ... Komprimierte Dateien lesen und schreiben -- gzip ... 621
30.2 ... XML ... 623
30.3 ... Datenbanken ... 637
30.4 ... Serialisierung von Instanzen -- pickle ... 657
30.5 ... Das Datenaustauschformat JSON -- json ... 660
30.6 ... Das Tabellenformat CSV -- csv ... 662
31. Netzwerkkommunikation ... 669
31.1 ... Socket API ... 670
31.2 ... URLs -- urllib ... 689
31.3 ... FTP -- ftplib ... 698
31.4 ... E-Mail ... 704
31.5 ... Telnet -- telnetlib ... 722
31.6 ... XML-RPC ... 725
32. Debugging und Qualitätssicherung ... 737
32.1 ... Der Debugger ... 737
32.2 ... Formatierte Bildschirmausgabe -- pprint ... 740
32.3 ... Logdateien -- logging ... 742
32.4 ... Automatisiertes Testen ... 748
32.5 ... Analyse des Laufzeitverhaltens ... 757
32.6 ... Optimierung ... 766
33. Dokumentation ... 771
33.1 ... Docstrings ... 771
33.2 ... Automatisches Erstellen einer Dokumentation -- pydoc ... 773
TEIL V Weiterführende Themen ... 775
34. Alternative Interpreter und Compiler ... 777
34.1 ... Just-in-Time Kompilierung -- PyPy ... 777
34.2 ... Numba ... 778
34.3 ... Anbindung an C und C++ -- Cython ... 781
34.4 ... Die interaktive Python-Shell -- IPython ... 788
35. Distribution von Python-Projekten ... 797
35.1 ... Eine Geschichte der Distributionen in Python ... 797
35.2 ... Erstellen von Distributionen -- setuptools ... 799
35.3 ... Erstellen von EXE-Dateien -- cx_Freeze ... 808
35.4 ... Paketmanager ... 810
35.5 ... Virtuelle Umgebungen ... 814
35.6 ... Lokalisierung von Programmen -- gettext ... 818
36. Grafische Benutzeroberflächen ... 823
36.1 ... Toolkits ... 823
36.2 ... Einführung in tkinter ... 825
36.3 ... Einführung in PySide2 ... 871
36.4 ... Signale und Slots ... 881
36.5 ... Wichtige Widgets ... 884
36.6 ... Zeichenfunktionalität ... 892
36.7 ... Model-View-Architektur ... 904
37. Python als serverseitige Programmiersprache im WWW -- ein Einstieg in Django ... 921
37.1 ... Konzepte und Besonderheiten von Django ... 922
37.2 ... Installation von Django ... 923
37.3 ... Erstellen eines neuen Django-Projekts ... 924
37.4 ... Erstellung einer Applikation ... 928
38. Wissenschaftliches Rechnen und Data Science ... 969
38.1 ... Installation ... 970
38.2 ... Das Modellprogramm ... 971
38.3 ... Überblick über die Module numpy und scipy ... 979
38.4 ... Eine Einführung in die Datenanalyse mit pandas ... 990
39. Insiderwissen ... 1007
39.1 ... Zuweisungsausdrücke ... 1007
39.2 ... URLs im Standardbrowser öffnen -- webbrowser ... 1009
39.3 ... Interpretieren von Binärdaten -- struct ... 1010
39.4 ... Versteckte Passworteingabe ... 1012
39.5 ... Kommandozeilen-Interpreter ... 1013
39.6 ... Dateiinterface für Strings -- io.StringIO ... 1016
39.7 ... Generatoren als Konsumenten ... 1016
39.8 ... Kopieren von Instanzen -- copy ... 1022
39.9 ... Bildverarbeitung -- Pillow ... 1025
40. Von Python 2 nach Python 3 ... 1035
40.1 ... Die wichtigsten Unterschiede ... 1038
40.2 ... Automatische Konvertierung ... 1044
40.3 ... Geplante Sprachelemente ... 1047
A. Anhang ... 1049
A.1 ... Reservierte Wörter ... 1049
A.2 ... Operatorrangfolge ... 1049
A.3 ... Eingebaute Funktionen ... 1051
A.4 ... Eingebaute Exceptions ... 1055
A.5 ... Python IDEs ... 1059
Index ... 1063