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.)

Seringkali Anda akan menginginkan lebih banyak kontrol atas
pemformatan keluaran Anda daripada sekadar mencetak nilai yang
dipisahkan ruang. Ada beberapa cara untuk memformat keluaran.

* Untuk menggunakan formatted string literals, mulailah string dengan
  "f" atau "F" sebelum tanda kutip pembuka atau tanda kutip tiga. Di
  dalam string ini, Anda bisa menulis ekspresi Python antara karakter
  "{" dan "}" yang dapat merujuk ke variabel atau nilai literal.

     >>> year = 2016
     >>> event = 'Referendum'
     >>> f'Results of the {year} {event}'
     'Results of the 2016 Referendum'

* Metode "str.format()" dari string membutuhkan lebih banyak upaya
  manual. Anda masih akan menggunakan "{" dan "}" untuk menandai di
  mana variabel akan diganti dan dapat memberikan arahan pemformatan
  terperinci, tetapi Anda juga harus memberikan informasi yang akan
  diformat.

     >>> yes_votes = 42_572_654
     >>> no_votes = 43_132_495
     >>> percentage = yes_votes / (yes_votes + no_votes)
     >>> '{:-9} YES votes  {:2.2%}'.format(yes_votes, percentage)
     ' 42572654 YES votes  49.67%'

* Akhirnya, Anda dapat melakukan semua string yang menangani diri Anda
  sendiri dengan menggunakan operasi *slicing* string dan
  *concatenation* untuk membuat tata letak yang dapat Anda bayangkan.
  Tipe string memiliki beberapa metode yang melakukan operasi yang
  berguna untuk string *padding* ke lebar kolom yang diberikan.

Ketika Anda tidak membutuhkan keluaran yang menarik tetapi hanya ingin
tampilan cepat dari beberapa variabel untuk keperluan debugging, Anda
dapat mengonversi nilai apa pun menjadi string dengan fungsi "repr()"
atau "str()".

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'))"

Modul "string" berisi kelas "Template" yang menawarkan cara lain untuk
mengganti nilai menjadi string, menggunakan penampung seperti "$x" dan
menggantinya dengan nilai-nilai dari *dictionary*, tetapi menawarkan
kontrol format yang jauh lebih sedikit.


7.1.1. Literal String Terformat
-------------------------------

Formatted string literals (juga disebut f-string) memungkinkan Anda
menyertakan nilai ekspresi Python di dalam string dengan mengawali
string dengan "f" atau "F" dan menulis ekspresi sebagai
"{expression}".

Penentu format opsional dapat mengikuti ekspresi. Ini memungkinkan
kontrol yang lebih besar atas bagaimana nilai diformat. Contoh berikut
ini pembulatan pi ke tiga tempat setelah desimal:

   >>> import math
   >>> print(f'The value of pi is approximately {math.pi:.3f}.')
   The value of pi is approximately 3.142.

Melewatkan bilangan bulat setelah "':'" akan menyebabkan *field* itu
menjadi jumlah minimum lebar karakter. Ini berguna untuk membuat kolom
berbaris.

   >>> table = {'Sjoerd': 4127, 'Jack': 4098, 'Dcab': 7678}
   >>> for name, phone in table.items():
   ...     print(f'{name:10} ==> {phone:10d}')
   ...
   Sjoerd     ==>       4127
   Jack       ==>       4098
   Dcab       ==>       7678

Pengubah lain dapat digunakan untuk mengonversi nilai sebelum
diformat. "'!a'" berlaku "ascii()", "'!s'" berlaku "str()", dan "'!r'"
berlaku "repr()":

   >>> animals = 'eels'
   >>> print(f'My hovercraft is full of {animals}.')
   My hovercraft is full of eels.
   >>> print(f'My hovercraft is full of {animals!r}.')
   My hovercraft is full of 'eels'.

Untuk referensi tentang spesifikasi format ini, lihat panduan
referensi untuk *formatpec*.


7.1.2. Metode String format()
-----------------------------

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.

Jika Anda memiliki string format yang sangat panjang yang tidak ingin
Anda pisahkan, alangkah baiknya jika Anda bisa mereferensikan variabel
yang akan diformat berdasarkan nama alih-alih berdasarkan posisi. Ini
dapat dilakukan hanya dengan melewatkan *dict* dan menggunakan tanda
kurung siku "'[]'" untuk mengakses kunci dari *dict*

   >>> 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.

Sebagai contoh, baris-baris berikut menghasilkan kumpulan kolom yang
disejajarkan rapi memberikan bilangan bulat dan kotak dan kubusnya:

   >>> 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

Untuk ikhtisar lengkap pemformatan string dengan "str.format()", lihat
Format String Syntax.


7.1.3. Pemformatan String Manual
--------------------------------

Inilah tabel kotak dan kubus yang sama, yang diformat secara manual:

   >>> 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

(Perhatikan bahwa satu spasi di antara setiap kolom ditambahkan dengan
cara "print()" berfungsi: selalu menambah spasi di antara argumennya.)

Metode "str.rjust()" dari objek string merata-kanan-kan sebuah string
dalam bidang dengan lebar tertentu dengan menambahkannya dengan spasi
di sebelah kiri. Ada metode serupa "str.ljust()" dan "str.center()".
Metode ini tidak menulis apa pun, mereka hanya mengembalikan string
baru. Jika string input terlalu panjang, mereka tidak memotongnya,
tetapi mengembalikannya tidak berubah; ini akan mengacaukan tata letak
kolom Anda, tetapi itu biasanya lebih baik daripada alternatif, yang
akan berbohong tentang nilai. (Jika Anda benar-benar menginginkan
pemotongan, Anda selalu dapat menambahkan operasi *slice*, seperti
pada "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'


7.1.4. Pemformatan string lama
------------------------------

Operator % (modulo) juga dapat digunakan untuk pemformatan string.
Diberikan "'string' % values", instansiasi dari "%" in "string"
diganti dengan nol atau elemen yang lebih dari "values". Operasi ini
umumnya dikenal sebagai interpolasi string. Sebagai contoh:

   >>> 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.

Ini adalah praktik yang baik untuk menggunakan kata kunci "with" saat
berurusan dengan objek file. Keuntungannya adalah bahwa file ditutup
dengan benar setelah rangkaiannya selesai, bahkan jika suatu
pengecualian muncul di beberapa titik. Menggunakan "with" juga jauh
lebih pendek daripada penulisan yang setara "try"-blok "finally":

   >>> 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.

Untuk membaca konten file, panggil "f.read(size)", yang membaca
sejumlah kuantitas data dan mengembalikannya sebagai string (dalam
mode teks) atau objek byte (dalam mode biner). *size* adalah argumen
numerik opsional. Ketika *size* dihilangkan atau negatif, seluruh isi
file akan dibaca dan dikembalikan; itu masalah Anda jika file tersebut
dua kali lebih besar dari memori mesin Anda. Kalau tidak, paling
banyak *size* karakter (dalam mode teks) atau *size* byte (dalam mode
biner) dibaca dan dikembalikan. Jika akhir file telah tercapai,
"f.read()" akan mengembalikan string kosong ("''").

   >>> 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.

Untuk mengubah posisi objek file, gunakan "f.seek(offset, whence)".
Posisi dihitung dari menambahkan *offset* ke titik referensi; titik
referensi dipilih oleh argumen *whence*. Nilai A *whence* dari 0
mengukur dari awal berkas, 1 menggunakan posisi file saat ini, dan 2
menggunakan akhir file sebagai titik referensi. *whence* dapat
dihilangkan dan default ke 0, menggunakan awal file sebagai titik
referensi.

   >>> 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.
