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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Überblick über Python
3 Die Arbeit mit Python
4 Der interaktive Modus
5 Grundlegendes zu Python-Programmen
6 Kontrollstrukturen
7 Das Laufzeitmodell
8 Basisdatentypen
9 Benutzerinteraktion und Dateizugriff
10 Funktionen
11 Modularisierung
12 Objektorientierung
13 Weitere Spracheigenschaften
14 Mathematik
15 Strings
16 Datum und Zeit
17 Schnittstelle zum Betriebssystem
18 Parallele Programmierung
19 Datenspeicherung
20 Netzwerkkommunikation
21 Debugging
22 Distribution von Python-Projekten
23 Optimierung
24 Grafische Benutzeroberflächen
25 Python als serverseitige Programmiersprache im WWW mit Django
26 Anbindung an andere Programmiersprachen
27 Insiderwissen
28 Zukunft von Python
A Anhang
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Python von Peter Kaiser, Johannes Ernesti
Das umfassende Handbuch - Aktuell zu Python 2.5
Buch: Python

Python
gebunden, mit CD
819 S., 39,90 Euro
Galileo Computing
ISBN 978-3-8362-1110-9
Pfeil 8 Basisdatentypen
  Pfeil 8.1 Operatoren
  Pfeil 8.2 Das Nichts – NoneType
  Pfeil 8.3 Numerische Datentypen
    Pfeil 8.3.1 Ganze Zahlen – int, long
    Pfeil 8.3.2 Gleitkommazahlen – float
    Pfeil 8.3.3 Boolesche Werte – bool
    Pfeil 8.3.4 Komplexe Zahlen – complex
  Pfeil 8.4 Methoden und Parameter
  Pfeil 8.5 Sequenzielle Datentypen
    Pfeil 8.5.1 Listen – list
    Pfeil 8.5.2 Unveränderliche Listen – tuple
    Pfeil 8.5.3 Strings – str, unicode
  Pfeil 8.6 Mappings
    Pfeil 8.6.1 Dictionary – dict
  Pfeil 8.7 Mengen
    Pfeil 8.7.1 Mengen – set
    Pfeil 8.7.2 Unveränderliche Mengen – frozenset

»Alles ist Zahl.« – Pythagoras

8 Basisdatentypen

Im vorherigen Kapitel haben wir unter anderem besprochen, was ein Datentyp ist. Hier möchten wir näher beleuchten, welche Datentypen es gibt und wie sie verwendet werden können. Bislang wurden nur einfache Datentypen erwähnt, die beispielsweise eine Zahl oder einen Wahrheitswert aufnehmen können. Darüber hinaus existieren auch sehr komplexe Datentypen, die eine Liste oder Zuordnung verschiedenster Daten speichern und Operationen anbieten, um diese komfortabel zu verarbeiten.

Python definiert dabei eine Reihe von sogenannten Basisdatentypen. Das sind »eingebaute« Typen, die dem Programmierer zu jeder Zeit zur Verfügung stehen. Dabei wird allgemein zwischen numerischen Datentypen, sequenziellen Datentypen, assoziativen Datentypen und Mengen unterschieden.

Bevor wir uns mit den Datentypen selbst befassen, werden Sie im folgenden Abschnitt umfassend in die Thematik der Operatoren eingeführt.


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8.1 Operatoren  topZur vorigen Überschrift

Den Begriff des Operators kennen Sie aus der Mathematik, wo er ein Formelzeichen beschreibt, das für eine bestimmte Rechenoperation steht. In Python können Sie Operatoren beispielsweise verwenden, um zwei numerische Werte zu einem arithmetischen Ausdruck zu verbinden:

>>> 1 + 2 
3

Die Werte, auf denen ein Operator angewendet wird, also in diesem Fall 1 und 2, werden Operanden genannt. Auch für andere Datentypen gibt es Operatoren. So kann + etwa auch zwei Strings zusammenfügen:

>>> "A" + "B" 
'AB'

In Python hängt die Bedeutung eines Operators also davon ab, auf welchen Datentyp er angewendet wird. Wir werden uns in diesem Abschnitt auf die Operatoren +, -, * und < beschränken, da diese ausreichen, um das dahinter liegende Prinzip zu erklären. In den folgenden Beispielen kommen immer wieder die drei Referenzen a, b und c vor, die in den Beispielen selbst nicht angelegt werden. Um die Beispiele ausführen zu können, müssen die Referenzen natürlich existieren und beispielsweise je eine ganze Zahl referenzieren.

Betrachten Sie einmal folgende Ausdrücke:

(a * b) + c 
a * (b + c)

Beide sind in ihrer Bedeutung eindeutig, da durch die Klammern angezeigt wird, welcher Teil des Ausdrucks zuerst ausgewertet werden soll. Doch schon bei etwas komplexeren Ausdrücken fällt auf, dass es unpraktikabel ist, die Eindeutigkeit eines Ausdruckes allein durch Klammern erwirken zu wollen. Betrachten wir also einmal den obigen Ausdruck ohne Klammern:

a * b + c

Nun ist nicht mehr ersichtlich, welcher Teil des Ausdrucks zuerst ausgewertet werden soll. Doch eine Regelung ist hier unerlässlich, denn je nach Auswertungsreihenfolge kommen unterschiedliche Ergebnisse heraus. Um dieses Problem zu lösen, haben Operatoren in Python, wie in der Mathematik auch, eine Bindigkeit. Diese ist so definiert, dass * stärker bindet als +, es gilt also »Punktrechnung vor Strichrechnung«. Es gibt in Python eine sogenannte Operatorrangfolge, die definiert, welcher Operator wie stark bindet, und somit einem klammernlosen Ausdruck eine eindeutige Auswertungsreihenfolge und damit einen eindeutigen Wert vermittelt.

Sie finden die Operatorrangfolge in Form einer Tabelle im Anhang dieses Buchs.

Damit wäre die Auswertung eines Ausdrucks, der aus Operatoren verschiedener Bindigkeit besteht, gesichert. Doch wie sieht es aus, wenn der gleiche Operator mehrmals im Ausdruck vorkommt? Einen Unterschied in der Bindigkeit kann es dann ja nicht mehr geben. Betrachten Sie dazu folgende Ausdrücke:

a + b + c 
a - b - c

In beiden Fällen ist die Auswertungsreihenfolge weder durch Klammern noch durch die Operatorrangfolge eindeutig geklärt. Sie sehen, dass dies für die Auswertung des ersten Ausdrucks zwar kein Problem darstellt, doch spätestens beim zweiten Ausdruck ist eine Regelung vonnöten, da je nach Auswertungsreihenfolge zwei verschiedene Ergebnisse möglich sind. In einem solchen Fall gilt in Python die Regelung, dass Ausdrücke oder Teilausdrücke, die nur aus Operatoren gleicher Bindigkeit bestehen, von links nach rechts ausgewertet werden.

Wir haben bisher nur über Operatoren gesprochen, die als Ergebnis wieder einen Wert vom Typ der Operanden liefern. So ist das Ergebnis einer Addition zweier ganzer Zahlen stets wieder eine ganze Zahl. Dies ist jedoch nicht für jeden Operator der Fall. Sie kennen bereits die Vergleichsoperatoren, die, unabhängig vom Datentyp der Operanden, einen Wahrheitswert ergeben. Denken Sie also einmal über die Auswertungsreihenfolge dieses Ausdrucks nach:

a < b < c

Theoretisch wäre es möglich, und es wird in einigen Programmiersprachen auch so gemacht, nach dem oben besprochenen Schema zu verfahren: Die Vergleichskette soll von links nach rechts ausgewertet werden. In diesem Fall würde zuerst a < b ausgewertet und True ergeben. Im nächsten Vergleich wäre dann True < c. Eine solche Form der Auswertung ist zwar möglich, hat jedoch keinen praktischen Nutzen, denn was soll True < c genau bedeuten?

In Python werden solche Operatoren gesondert behandelt. Der Ausdruck a < b < c wird so ausgewertet, dass er äquivalent zu

a < b and b < c

ist. Das entspricht der mathematischen Sichtweise, denn der Ausdruck bedeutet tatsächlich »liegt b zwischen a und c?«. Als zweites, etwas komplexeres Beispiel wird der Ausdruck

a < b <= c != d > e

ausgewertet zu:

a < b and b <= c and c != d and d > e

Dieses Verhalten trifft auf folgende Operatoren zu: <, <=, >, >=, ==, !=, <>, is, is not, in und not in.



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