Beginning Python

Beginning Python

From Novice to Professional

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Magnus Lie Hetland

Hetland_519XFront.fm Page i Tuesday, August 23, 2005 5:04 AM

Beginning Python: From Novice to Professional

Copyright © 2005 by Magnus Lie Hetland

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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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Contents

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

Contents

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309bf486554ecadb7baa4eaae4c03308

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

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x ■CONTENTS

■CHAPTER 5 Conditionals, Loops, and Some Other Statements . . . . . . . 81

More About print and import . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Printing with Commas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Importing Something As Something Else. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82

Assignment Magic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Sequence Unpacking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83

Chained Assignments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Augmented Assignments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

Blocks: The Joy of Indentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

Conditions and Conditional Statements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

So That’s What Those Boolean Values Are For . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

Conditional Execution and the if Statement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

else Clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

elif Clauses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

Nesting Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88

More Complex Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

Assertions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

while Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

for Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Iterating Over Dictionaries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Some Iteration Utilities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

Breaking Out of Loops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98

else Clauses in Loops. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

List Comprehension—Slightly Loopy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101

And Three for the Road . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Nothing Happened!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

Deleting with del . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

Executing and Evaluating Strings with exec and eval . . . . . . . . . . 104

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108

■CHAPTER 6 Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Laziness Is a Virtue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109

Abstraction and Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110

Creating Your Own Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111

Documenting Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

Functions That Aren’t Really Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112

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■CONTENTS xi

The Magic of Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Where Do the Values Come From? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113

Can I Change a Parameter?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

Keyword Parameters and Defaults . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Collecting Parameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

Scoping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

Rebinding Global Variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127

Recursion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129

Two Classics: Factorial and Power. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Another Classic: Binary Search . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

Throwing Functions Around . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

filter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

reduce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

apply. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138

■CHAPTER 7 More Abstraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

The Magic of Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139

Polymorphism . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

Encapsulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

Inheritance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

Classes and Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

What Is a Class, Exactly? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147

Making Your Own Classes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148

Attributes, Functions, and Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

Throwing Methods Around. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

The Class Namespace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

Specifying a Superclass. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Investigating Inheritance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

Multiple Superclasses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

Interfaces and Introspection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

Some Thoughts on Object-Oriented Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158

Hetland_519XFront.fm Page xi Tuesday, August 23, 2005 5:04 AM

xii ■CONTENTS

■CHAPTER 8 Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

What Is an Exception? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159

Making Things Go Wrong . . . Your Way . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

The raise Statement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160

Custom Exception Classes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Catching Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162

Look, Ma, No Arguments! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

More Than One except Clause . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Catching Two Exceptions with One Block . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164

Catching the Object . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

A Real Catchall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165

When All Is Well . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166

And Finally . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

Exceptions and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168

The Zen of Exceptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

■CHAPTER 9 Magic Methods, Properties, and Iterators . . . . . . . . . . . . . . 173

Before We Begin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173

Constructors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174

Overriding the Constructor. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

Calling the Unbound Superclass Constructor . . . . . . . . . . . . . . . . . 177

Using the super Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

Item Access . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

The Basic Sequence and Mapping Protocol . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180

Subclassing list, dict, and str . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182

More Magic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

The property Function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185

__getattr__, __setattr__, and Friends. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188

Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

The Iterator Protocol. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

Making Sequences from Iterators. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

Making a Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191

A Recursive Generator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

Generators in General. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Avoiding Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

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■CONTENTS xiii

The Eight Queens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195

Backtracking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

The Problem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

State Representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Finding Conflicts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

The Base Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

The Recursive Case . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198

Wrapping It Up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

■CHAPTER 10 Batteries Included . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Modules Are Programs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203

Modules Are Used to Define Things . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Making Your Modules Available . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207

Packages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

Exploring Modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

What’s in a Module?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211

Getting Help with help . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212

Documentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213

Use the Source . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

The Standard Library: A Few Favorites . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

sys . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215

os . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

fileinput . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

Sets, Heaps, and Deques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221

time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

random. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

shelve. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

re . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235

Other Interesting Standard Modules. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253

Hetland_519XFront.fm Page xiii Tuesday, August 23, 2005 5:04 AM

xiv ■CONTENTS

■CHAPTER 11 Files and Stuff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

Opening Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

The Mode Argument. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

Buffering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

The Basic File Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

Reading and Writing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

Reading and Writing Lines. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260

Closing Your Files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261

Iterating Over File Contents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Doing It Byte by Byte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

One Line at a Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264

Reading Everything. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

Lazy Line Iteration with fileinput and xreadlines . . . . . . . . . . . . . . . 265

The New Kids on the Block: File Iterators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

New Functions in This Chapter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268

■CHAPTER 12 Graphical User Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

An Example GUI Application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269

A Plethora of Platforms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270

Downloading and Installing wxPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271

Getting Started . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272

Creating Windows and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273

Labels and Positions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

More Intelligent Layout. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276

Event Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

The Finished Program . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278

But I’d Rather Use . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280

Using Tkinter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

Using Jython and Swing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282

Using Something Else. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

A Quick Summary . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

What Now? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283

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