7. Masukan dan Keluaran¶
Ada beberapa cara untuk mempresentasikan keluaran suatu program; data dapat dicetak dalam bentuk yang dapat dibaca manusia, atau ditulis ke berkas untuk digunakan di masa mendatang. Bab ini akan membahas beberapa kemungkinan.
7.1. Pemformatan Keluaran yang Lebih Menarik¶
Sejauh ini kami telah menemukan dua cara penulisan nilai: expression statements dan fungsi print(). (Cara ketiga menggunakan write() metode objek berkas; berkas standar keluaran dapat dirujuk sebagai sys.stdout. Lihat Referensi Pustaka untuk informasi lebih lanjut tentang ini.)
Often you'll want more control over the formatting of your output than simply
printing space-separated values. There are two ways to format your output; the
first way is to do all the string handling yourself; using string slicing and
concatenation operations you can create any layout you can imagine. The
string type has some methods that perform useful operations for padding
strings to a given column width; these will be discussed shortly. The second
way is to use formatted string literals, or the
str.format() method.
The string module contains a Template class which offers
yet another way to substitute values into strings.
One question remains, of course: how do you convert values to strings? Luckily,
Python has ways to convert any value to a string: pass it to the repr()
or str() functions.
Fungsi str() dimaksudkan untuk mengembalikan representasi nilai-nilai yang terbaca oleh manusia, sementara repr() dimaksudkan untuk menghasilkan representasi yang dapat dibaca oleh penerjemah (atau akan memaksa SyntaxError jika tidak ada sintaks yang setara). Untuk objek yang tidak memiliki representasi khusus untuk konsumsi manusia, str() akan mengembalikan nilai yang sama dengan repr(). Banyak nilai, seperti angka atau struktur seperti daftar dan kamus, memiliki representasi yang sama menggunakan kedua fungsi tersebut. String, khususnya, memiliki dua representasi berbeda.
Beberapa contoh:
>>> s = 'Hello, world.'
>>> str(s)
'Hello, world.'
>>> repr(s)
"'Hello, world.'"
>>> str(1/7)
'0.14285714285714285'
>>> x = 10 * 3.25
>>> y = 200 * 200
>>> s = 'The value of x is ' + repr(x) + ', and y is ' + repr(y) + '...'
>>> print(s)
The value of x is 32.5, and y is 40000...
>>> # The repr() of a string adds string quotes and backslashes:
... hello = 'hello, world\n'
>>> hellos = repr(hello)
>>> print(hellos)
'hello, world\n'
>>> # The argument to repr() may be any Python object:
... repr((x, y, ('spam', 'eggs')))
"(32.5, 40000, ('spam', 'eggs'))"
Here are two ways to write a table of squares and cubes:
>>> for x in range(1, 11):
... print(repr(x).rjust(2), repr(x*x).rjust(3), end=' ')
... # Note use of 'end' on previous line
... print(repr(x*x*x).rjust(4))
...
1 1 1
2 4 8
3 9 27
4 16 64
5 25 125
6 36 216
7 49 343
8 64 512
9 81 729
10 100 1000
>>> for x in range(1, 11):
... print('{0:2d} {1:3d} {2:4d}'.format(x, x*x, x*x*x))
...
1 1 1
2 4 8
3 9 27
4 16 64
5 25 125
6 36 216
7 49 343
8 64 512
9 81 729
10 100 1000
(Note that in the first example, one space between each column was added by the
way print() works: by default it adds spaces between its arguments.)
This example demonstrates the str.rjust() method of string
objects, which right-justifies a string in a field of a given width by padding
it with spaces on the left. There are similar methods str.ljust() and
str.center(). These methods do not write anything, they just return a
new string. If the input string is too long, they don't truncate it, but
return it unchanged; this will mess up your column lay-out but that's usually
better than the alternative, which would be lying about a value. (If you
really want truncation you can always add a slice operation, as in
x.ljust(n)[:n].)
Ada metode lain, str.zfill(), yang melapisi string numerik di sebelah kiri dengan nol. Itu mengerti tentang tanda plus dan minus:
>>> '12'.zfill(5)
'00012'
>>> '-3.14'.zfill(7)
'-003.14'
>>> '3.14159265359'.zfill(5)
'3.14159265359'
Penggunaan dasar metode str.format() terlihat seperti ini:
>>> print('We are the {} who say "{}!"'.format('knights', 'Ni'))
We are the knights who say "Ni!"
Tanda kurung dan karakter di dalamnya (disebut fields format) diganti dengan objek yang diteruskan ke metode str.format(). Angka dalam tanda kurung dapat digunakan untuk merujuk ke posisi objek yang dilewatkan ke dalam metode str.format().
>>> print('{0} and {1}'.format('spam', 'eggs'))
spam and eggs
>>> print('{1} and {0}'.format('spam', 'eggs'))
eggs and spam
Jika argumen kata kunci keyword argument digunakan dalam metode str.format(), nilainya dirujuk dengan menggunakan nama argumen.
>>> print('This {food} is {adjective}.'.format(
... food='spam', adjective='absolutely horrible'))
This spam is absolutely horrible.
Argumen posisi dan kata kunci dapat dikombinasikan secara bergantian:
>>> print('The story of {0}, {1}, and {other}.'.format('Bill', 'Manfred',
other='Georg'))
The story of Bill, Manfred, and Georg.
'!a' (apply ascii()), '!s' (apply str()) and '!r'
(apply repr()) can be used to convert the value before it is formatted:
>>> contents = 'eels'
>>> print('My hovercraft is full of {}.'.format(contents))
My hovercraft is full of eels.
>>> print('My hovercraft is full of {!r}.'.format(contents))
My hovercraft is full of 'eels'.
An optional ':' and format specifier can follow the field name. This allows
greater control over how the value is formatted. The following example
rounds Pi to three places after the decimal.
>>> import math
>>> print('The value of PI is approximately {0:.3f}.'.format(math.pi))
The value of PI is approximately 3.142.
Passing an integer after the ':' will cause that field to be a minimum
number of characters wide. This is useful for making tables pretty.
>>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 7678}
>>> for name, phone in table.items():
... print('{0:10} ==> {1:10d}'.format(name, phone))
...
Jack ==> 4098
Dcab ==> 7678
Sjoerd ==> 4127
If you have a really long format string that you don't want to split up, it
would be nice if you could reference the variables to be formatted by name
instead of by position. This can be done by simply passing the dict and using
square brackets '[]' to access the keys
>>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 8637678}
>>> print('Jack: {0[Jack]:d}; Sjoerd: {0[Sjoerd]:d}; '
... 'Dcab: {0[Dcab]:d}'.format(table))
Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678
Ini juga bisa dilakukan dengan memberikan tabel sebagai argumen kata kunci keyword argument dengan notasi '**'.
>>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 8637678}
>>> print('Jack: {Jack:d}; Sjoerd: {Sjoerd:d}; Dcab: {Dcab:d}'.format(**table))
Jack: 4098; Sjoerd: 4127; Dcab: 8637678
Ini sangat berguna dalam kombinasi dengan fungsi bawaan vars(), yang mengembalikan dictionary yang berisi semua variabel lokal.
Untuk ikhtisar lengkap pemformatan string dengan str.format(), lihat Format String Syntax.
7.1.1. Pemformatan string lama¶
The % operator can also be used for string formatting. It interprets the
left argument much like a sprintf()-style format string to be applied
to the right argument, and returns the string resulting from this formatting
operation. For example:
>>> import math
>>> print('The value of PI is approximately %5.3f.' % math.pi)
The value of PI is approximately 3.142.
Informasi lebih lanjut dapat ditemukan di bagian printf-style String Formatting.
7.2. Membaca dan Menulis Berkas¶
open() mengembalikan sebuah file object, dan paling umum digunakan dengan dua argumen: open(filename, mode).
>>> f = open('workfile', 'w')
Argumen pertama adalah string yang berisi nama file. Argumen kedua adalah string lain yang berisi beberapa karakter yang menggambarkan cara berkas akan digunakan. mode dapat 'r' ketika file hanya akan dibaca, 'w' untuk hanya menulis (berkas yang ada dengan nama yang sama akan dihapus), dan 'a' membuka berkas untuk ditambahkan; setiap data yang ditulis ke file secara otomatis ditambahkan ke bagian akhir. 'r+' membuka berkas untuk membaca dan menulis. Argumen mode adalah opsional; 'r' akan diasumsikan jika dihilangkan.
Biasanya, file dibuka di text mode, yang berarti, Anda membaca dan menulis string dari dan ke file, yang dikodekan dalam pengkodean tertentu. Jika pengkodean tidak ditentukan, standarnya adalah bergantung platform (lihat :func: open). 'b' ditambahkan ke mode membuka berkas di binary mode: sekarang data dibaca dan ditulis dalam bentuk objek byte. Mode ini harus digunakan untuk semua file yang tidak mengandung teks.
Dalam mode teks, standar saat membaca adalah mengonversi akhir baris spesifik platform (\n pada Unix, \r\n pada Windows) menjadi hanya \n. Saat menulis dalam mode teks, defaultnya adalah mengonversi kemunculan \n kembali ke akhir baris spesifik platform. Modifikasi di balik layar ini untuk mengarsipkan data baik untuk file teks, tetapi akan merusak data biner seperti itu di JPEG atau berkas EXE. Berhati-hatilah untuk menggunakan mode biner saat membaca dan menulis file seperti itu.
It is good practice to use the with keyword when dealing
with file objects. The advantage is that the file is properly closed
after its suite finishes, even if an exception is raised at some
point. Using with is also much shorter than writing
equivalent try-finally blocks:
>>> with open('workfile') as f:
... read_data = f.read()
>>> f.closed
True
If you're not using the with keyword, then you should call
f.close() to close the file and immediately free up any system
resources used by it. If you don't explicitly close a file, Python's
garbage collector will eventually destroy the object and close the
open file for you, but the file may stay open for a while. Another
risk is that different Python implementations will do this clean-up at
different times.
Setelah objek file ditutup, baik dengan pernyataan with atau dengan memanggil f.close(), upaya untuk menggunakan objek file akan secara otomatis gagal.
>>> f.close()
>>> f.read()
Traceback (most recent call last):
File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: I/O operation on closed file.
7.2.1. Metode Objek Berkas¶
Sisa contoh di bagian ini akan menganggap bahwa objek berkas bernama f telah dibuat.
To read a file's contents, call f.read(size), which reads some quantity of
data and returns it as a string (in text mode) or bytes object (in binary mode).
size is an optional numeric argument. When size is omitted or negative, the
entire contents of the file will be read and returned; it's your problem if the
file is twice as large as your machine's memory. Otherwise, at most size bytes
are read and returned.
If the end of the file has been reached, f.read() will return an empty
string ('').
>>> f.read()
'This is the entire file.\n'
>>> f.read()
''
f.readline() membaca satu baris dari file; karakter baris baru (\n) dibiarkan di akhir string, dan hanya dihapus pada baris terakhir file jika file tidak berakhir pada baris baru. Ini membuat nilai pengembalian tidak ambigu; jika f.readline() mengembalikan string kosong, akhir file telah tercapai, sementara baris kosong diwakili oleh '\n', string yang hanya berisi satu baris baru.
>>> f.readline()
'This is the first line of the file.\n'
>>> f.readline()
'Second line of the file\n'
>>> f.readline()
''
Untuk membaca baris dari file, Anda dapat mengulangi objek berkas. Ini hemat memori, cepat, dan mengarah ke kode sederhana
>>> for line in f:
... print(line, end='')
...
This is the first line of the file.
Second line of the file
Jika Anda ingin membaca semua baris file dalam daftar list, Anda juga dapat menggunakan list(f) atau f.readlines().
f.write(string) menulis konten string ke berkas, mengembalikan jumlah karakter yang ditulis.
>>> f.write('This is a test\n')
15
Jenis objek lain perlu dikonversi -- baik menjadi string (dalam mode teks) atau objek byte (dalam mode biner) -- sebelum menulisnya:
>>> value = ('the answer', 42)
>>> s = str(value) # convert the tuple to string
>>> f.write(s)
18
f.tell() mengembalikan integer yang memberikan posisi objek file saat ini dalam berkas yang direpresentasikan sebagai jumlah byte dari awal berkas ketika dalam mode biner dan angka buram opaque ketika dalam mode teks.
To change the file object's position, use f.seek(offset, from_what). The position is computed
from adding offset to a reference point; the reference point is selected by
the from_what argument. A from_what value of 0 measures from the beginning
of the file, 1 uses the current file position, and 2 uses the end of the file as
the reference point. from_what can be omitted and defaults to 0, using the
beginning of the file as the reference point.
>>> f = open('workfile', 'rb+')
>>> f.write(b'0123456789abcdef')
16
>>> f.seek(5) # Go to the 6th byte in the file
5
>>> f.read(1)
b'5'
>>> f.seek(-3, 2) # Go to the 3rd byte before the end
13
>>> f.read(1)
b'd'
Dalam file teks (yang dibuka tanpa b dalam mode string), hanya mencari relatif ke awal file yang diizinkan (pengecualian sedang mencari sampai akhir file dengan seek(0, 2)) dan satu-satunya nilai offset yang valid adalah yang dikembalikan dari f.tell(), atau nol. Nilai offset lainnya menghasilkan perilaku tidak terdefinisi.
Objek file memiliki beberapa metode tambahan, seperti isatty() dan truncate() yang lebih jarang digunakan; bacalah Referensi Pustaka untuk panduan lengkap untuk objek berkas.
7.2.2. Menyimpan data terstruktur dengan json¶
String dapat dengan mudah ditulis dan dibaca dari file. Angka membutuhkan sedikit usaha, karena metode read() hanya mengembalikan string, yang harus diteruskan ke fungsi seperti int(), yang mengambil string seperti '123' dan mengembalikan nilai numerik 123. Ketika Anda ingin menyimpan tipe data yang lebih kompleks seperti daftar list dan dictionary bersarang, penguraian dan pembuatan serialisasi dengan tangan menjadi rumit.
Alih-alih membuat pengguna terus-menerus menulis dan men-debug kode untuk menyimpan tipe data yang rumit ke berkas, Python memungkinkan Anda untuk menggunakan format pertukaran data populer yang disebut JSON (JavaScript Object Notation). Modul standar bernama json dapat mengambil hierarki data Python, dan mengubahnya menjadi representasi string; proses ini disebut serializing. Merekonstruksi data dari representasi string disebut deserializing. Antara serializing dan deserializing, string yang mewakili objek mungkin telah disimpan dalam berkas atau data, atau dikirim melalui koneksi jaringan ke beberapa mesin yang jauh.
Catatan
Format JSON umumnya digunakan oleh aplikasi modern untuk memungkinkan pertukaran data. Banyak programmer sudah terbiasa dengannya, yang membuatnya menjadi pilihan yang baik untuk interoperabilitas.
Jika Anda memiliki objek x, Anda dapat melihat representasi string JSON dengan baris kode sederhana:
>>> import json
>>> json.dumps([1, 'simple', 'list'])
'[1, "simple", "list"]'
Varian lain dari fungsi dumps(), disebut dump(), dengan mudah membuat serialisasi objek menjadi :term: text file. Jadi jika f adalah objek text file dibuka untuk menulis, kita dapat melakukan ini:
json.dump(x, f)
Untuk menerjemahkan decode objek lagi, jika f adalah objek text file yang telah dibuka untuk membaca:
x = json.load(f)
Teknik serialisasi sederhana ini dapat menangani daftar list dan dictionary, tetapi membuat serialisasi instance kelas yang berubah-ubah arbitrary di JSON membutuhkan sedikit usaha ekstra. Referensi untuk modul json berisi penjelasan tentang ini.
Lihat juga
Pickle - modul pickle
Berlawanan dengan JSON, pickle adalah protokol yang memungkinkan serialisasi objek Python yang semena-mena arbitrarily kompleks. Dengan demikian, ini khusus untuk Python dan tidak dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan aplikasi yang ditulis dalam bahasa lain. Ini juga tidak aman secara bawaan: deserializing pickle data yang berasal dari sumber yang tidak dipercaya dapat mengeksekusi kode semena-mena arbitrary, jika data dibuat oleh penyerang yang terampil.