day_1.md

# Corsi Python 2017

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Potete ottenere questa presentazione recandovi all'indirizzo:

[slides.poul.org/2017/python](https://slides.poul.org/2017/python)

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# Perché Python?

- Ottimo per i principianti
- Facile da usare
- Estremamente diffuso
- Moduli per qualunque cosa

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## C

```c
#include <stdio.h>

int main() {
    printf("Hello, world!\n");
    return 0;
}
```

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## Java

```java
public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Goodbye, world!");
    }
}
```

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## Python

```python
print('Hello, world!')
```

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![import antigravity](https://imgs.xkcd.com/comics/python.png)

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## Breve storia

- Nasce nel 1991 per mano di Guido van Rossum
- Prende il nome dai Monty Python
- È in continua evoluzione
- Convivono due versioni (2 e 3)
- Noi useremo Python 3
- Fatelo anche voi

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## Interpretato vs. compilato

- Compilato: tradotto in linguaggio macchina
- Interpretato: eseguito da un altro programma
- Python è interpretato (circa)

Notes:
Python è compilato in quanto la sintassi Python è compilata in bytecode, ed
è interpretato in quanto il bytecode è eseguito da un altro programma, la VM
Python e non eseguito direttamente dal processore.

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## Cosa serve

- Per scrivere il codice, un editor di testo:
  - Multipiattaforma: Atom
  - Windows: Notepad++
- In quanto linguaggio interpretato, l'interprete Python
  - Linux: generalmente preinstallato, altrimenti utilizzare il package manager
  - macOS: [Installer](https://www.python.org/ftp/python/3.6.1/python-3.6.1-macosx10.6.pkg)
  - Windows: [32bit](https://www.python.org/ftp/python/3.6.1/python-3.6.1.exe)
    o [64bit](https://www.python.org/ftp/python/3.6.1/python-3.6.1-amd64.exe)

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# Il linguaggio

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## REPL

**R**ead, **E**val, **P**rint **L**oop

```
$ python3
Python 3.6.1 (default, Mar 27 2017, 00:27:06) 
[GCC 6.3.1 20170306] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more info...
>>> print('Hello, world!')
Hello world!
```

Per uscire: `quit()`

Notes:
Mostrare la differenza tra interprete (il software che converte le istruzioni
in bytecode e poi esegue quest'ultimo) e l'interfaccia REPL Python (il
software che si interfaccia con l'utente).

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## Espressioni

```
>>> 2 + 2
4
```

```
>>> 3 * 3
9
```

```
>>> 4 < 5
True
```

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## Commenti

Tutto ciò posto dopo il cancelletto (`#`) non è interpretato.

```
>>> 1 + 1  # qui posso scrivere quello che voglio
2
```

----

## Errori

```
>>> 3 / 0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ZeroDivisionError: division by zero
```

Il segreto degli hacker? Leggere le scritte!

([Lettura consigliata](http://www.girodivite.it/Diario-di-un-aspirante-hacker.html))

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## Variabili

```
>>> x = 6
>>> y = 2
>>> x
6
>>> y
2
```

```
>>> 2 * y
4
>>> x + y
8
```

```
>>> z = x + y
>>> z
8
```

---

# Tipi

----

## Cosa ho di fronte?

```
>>> type(3)
<class 'int'>
```

```
>>> type(3.14)
<class 'float'>
```

----

## Interi (`int`)

Cifre senza punto

```
12       # notazione decimale
0xAB     # notazione esadecimale
0b101    # notazione binaria
```

----

## Decimali (`float`)

Cifre con punto

```
>>> 3.14 + 1.234
4.3740000000000006
```

```
>>> 100 / 3
33.333333333333336
```

```
>>> 100 // 3
33
```

----

## Casting

- È l'azione di conversione del tipo
- Si usa il nome del tipo destinazione

```
>>> int(4.20)
4
```

```
>>> x = float(13)
>>> x
13.0
```

```
>>> type(x)
float
>>> type(13)
int
```

----

## Booleani (`bool`)

- Possono assumere due valori: `True` o `False`
- Supportano operazioni logiche (`and`, `or`, `not`)
- Sono il risultato delle operazioni di confronto

----

```
>>> 4 < 5
True
```

```
>>> 3.14 < 2
False
```

```
>>> (4 < 5) or (3.14 < 2)
True
```

```
>>> (4 < 5) and (3.14 < 2)
False
```

----

```
>>> (3.14 < 2) or print('Hello world!')
Hello world!
```

```
>>> (3.14 < 2) and print('Hello world!')
False
```

- È necessario che il valore di solo un membro dell'espressione sia falso per
  rendere tutta l'espressione falsa. Tutti gli altri termini non vengono
  valutati.
- Python valuta i membri di una espressione finché ritiene sia necessario
  per la corretta esecuzione del codice

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# Collezioni

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## Stringhe (`str`)

- Testo
- Racchiuse tra singoli apici (`'`) o virgolette (`"`)
- Per stringhe su più righe racchiuse tra tripli apici (`'''`) o virgolette (`"""`)
- Sono *immutabili*

```
>>> a = "Hello"
>>> b = "World"
>>> a + ' ' + b
'Hello World'
```

----

## Liste (`list`)

- Collezione **ordinata** di elementi, anche di tipi diversi
- Si definiscono ponendo all'interno di parentesi quadre gli elementi
  intervallati da una virgola

```
lista = [False, 1, "due", 3.0, 4, 5]
```

- Il primo elemento ha indice 0 (zero-based)
- Si accede a un elemento della lista aggiungendo l'indice dell'elemento
  desiderato tra parentesi quadre

```
>>> lista[2]
'due'
```

----

```
>>> lista = [False, 1, "due", 3.0, 4, 5]
>>> lista
[False, 1, 'due', 3.0, 4, 5]
```

```
>>> lista[0] = 0.0
>>> lista
[0.0, 1, 'due', 3.0, 4, 5]
```

```
>>> lista.append('sei')
>>> lista
[0.0, 1, "due", 3.0, 4, 5, 'sei']
```

```
>>> lista.remove('sei')
>>> lista
[0.0, 1, "due", 3.0, 4, 5]
```

```
>>> lista.reverse()
>>> lista
[5, 4, 3.0, 'due', 1, 0.0]
```

```
>>> len(lista)
6
```

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### Slicing

- Permette di formare sottoinsiemi di elementi contigui
- Bisogna indicare un intervallo di indici, separando inizio e fine con
  due punti (`:`)
- L'elemento finale non è incluso

```
>>> lista = [0.0, 1, "due", 3.0, 4, 5, 'sei']
```

```
>>> lista[2:5]
['due', 3.0, 4]
```

- È possibile indicare tutti gli elementi dall'inizio o fino alla fine di una
  lista omettendone l'indice

```
>>> lista[:4]
[0.0, 1, 'due', 3.0]
>>> lista[4:]
[4, 5, 'sei']
```

----

### Unpacking

Estrarre valori da un contenitore

```
>>> t = (1, 2)
```

```
>>> a, b = t
>>> b
2
```

```
>>> a, b = b, a
>>> a
2
```

```
>>> c, _ = t
>>> c
1
```

----

### L'operatore `in`

Valuta l'appartenenza di un elemento ad una collezione

```
>>> lista = ['a', 'b', 'c']
>>> 'c' in lista
True
```

- È un'espressione booleana
- Si può usare con l'operatore `not`

```
>>> lista = ['a', 'b', 'c']
>>> 'c' not in lista
False
```

----

## Tuple (`tuple`)

- Esattamente come le liste, ma **immutabili**
- Sono quindi anche **ordinate**
- Si definiscono con le parentesi tonde

```python
tupla = ('a', 1, 2, '3.0')
```

```
>>> tupla[1] = 1.0
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment
```

```
>>> tupla.append('sei')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
```

----

## Riferimenti

- Quando assegniamo un oggetto ad una variabile, la variabile contiene solo un
  *riferimento* all'oggetto
- **Non** l'oggetto stesso.

```
>>> spesa_a = ['mela', 'mango']
```

```
>>> spesa_b = spesa_a
>>> spesa_b.append('carota')
>>> spesa_b
['mela', 'mango', 'carota']
```

```
>>> spesa_a
['mela', 'mango', 'carota']
```

----

## Insiemi (`set`)

- Come gli insiemi matematici
- **Non sono ordinati**
- Non contengono elementi duplicati

```
>>> frutta = {"mele", "pere", "zucchine", "mele"}
>>> frutta
{'mele', 'arance', 'pere'}
```

----

Supportano le operazioni insiemistiche

```
>>> frutta = {"mele", "pere", "zucchine", "mele"}
>>> verdure = {"zucchine", "verze", "coste", "porri"}
```

```
>>> frutta.union(verdure)
{'porri', 'verze', 'pere', 'zucchine', 'coste', 'mele'}
```

```
>>> frutta.intersection(verdure)
{'zucchine'}
```

```
>>> frutta.difference(verdure)
{'pere', 'mele'}
```

```
>>> verdure.difference(frutta)
{'verze', 'coste', 'porri'}
```

----

La sintesi è anche espressività

```
>>> frutta = {"mele", "pere", "zucchine", "mele"}
>>> verdure = {"zucchine", "verze", "coste", "porri"}
```

```
>>> frutta | verdure
{'porri', 'verze', 'pere', 'zucchine', 'coste', 'mele'}
```

```
>>> frutta & verdure
{'zucchine'}
```

```
>>> frutta - verdure
{'pere', 'mele'}
```

```
>>> verdure - frutta
{'verze', 'coste', 'porri'}
```

----

## Dizionari (`dict`)

- Associano ogni chiave ad un valore
- Le chiavi devono essere immutabili (stringhe, tuple)

```python
d = {
    "chiave": "valore",
    "nome":"Tancredi",
    "cognome":"Orlando",
    ('immutable', 'types'): ['are', 'cool']
    }
```

Si accede ai campi come si accede agli elementi di una lista, usando la chiave
al posto dell'indice.

```
>>> d['nome']
'Tancredi'
```

```
>>> print('these things ' + ' '.join(d[('immutable', 'types')])
these things are cool
```

---

# Controllo del flusso

----

## `if`

Se una condizione è vera esegue un blocco di codice.

```python
if 3 > 2:
    print('Condizione vera')
```

## Blocchi
- Sono corpi di codice allineati con una spaziatura multipla coerente
- Per bontà agli dèi usate quattro spazi ed evitate le tabulazioni come la peste

Notes:
Dire perché qua stiamo usando `print` e non scrivendo il valore e basta come
prima.

----

## `else`

- Se la condizione di una istruzione `if` è falsa viene eseguito il blocco
  della istruzione `else` (se presente)

```python
if 3 > 2:
    print('Condizione vera')
else:
    print('Condizione falsa')
```

----

## `while`

- Valuta una espressione
- Se è vera esegue un blocco di codice
- Vai al primo punto

```
>>> x = 0
>>> while x < 3:
...     x = x + 1
...     print("ora x vale", x)
...
ora x vale 1
ora x vale 2
ora x vale 3
```

----

## `for`

- Esegue un blocco per ogni elemento di una sequenza

```
>>> for i in [0, 1, 2, 3, 4]:
...     print(i)
0 1 2 3 4
```

- La funzione `range()` genera sequenze da usare all'interno di istruzioni
  `for`

```
>>> for i in range(0, 5):
...    print(i)
0 1 2 3 4
```

----

## `break` e `continue`

- Sono entrambe istruzioni da usare all'interno di un ciclo, `while` o `for`
- Dopo una istruzione `break` tutto il ciclo è interrotto e la condizione non
  sarà più valutata
- Dopo una istruzione `continue` solo l'iterazione corrente è interrotta, il
  ciclo ripende a partire dalla valutazione della condizione

```
>>> for i in [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]:
...     if i == 2:
...         continue
...     if i == 6:
...         break
...     print(i)
0 1 3 4 5
```

---

# Funzioni

----

- Sono porzioni di codice a cui è assegnato un nome
- È possibile eseguire il codice di una funzione similmente a come si ottiene
  il valore contenuto da una variabile
- Permettono di riutilizzare il codice che scriviamo
- Si definiscono con l'istruzione `def`

```
>>> def say_hello():
...     print('Hello world!')
```

```
>>> say_hello()  # chiama la funzione
Hello world!
>>> say_hello()  # chiama la funzione nuovamente
Hello world!
```

- Le funzioni possono ottenere dati in ingresso, e fornire dati in uscita
- Per tale capacità permettono la riusabilità del codice

----

## Parametri

- La funzione può essere "predisposta" per ricevere parametri
- I parametri sono i dati in ingresso di una funzione
- I parametri diventano variabili visibili all'interno della funzione per essere
  usati

## Valore di ritorno

- Il valore di ritorno è ciò che fornisce in uscita la funzione, il proprio
  risultato
- Lo si specifica inserendo l'istruzione `return` seguita dal valore di ritorno
- La funzione termina subito dopo l'istruzione return

----

```
>>> def somma(a, b):
...     return a + b
```

```
>>> somma(1, 2)
3
```

```
>>> a, b = 3, 14
>>> c = somma(a, b)
>>> c
17
```

----

## Parametri di default

- Alcuni parametri possono essere opzionali
- Se non specificati assumono un valore di default

```
def f(a, b=3, c=6):
    print(a, b, c)
```

```
>>> f(1)
1 3 6

>>> f(1, 2)
1 2 6

>>> f(1, c=4)
1 3 4
```

----

## Scoping

- Lo scoping modifica la **visibilità** delle variabili
- Le variabili definite all'interno di uno scope sono accessbili solo al
  suo interno
- Gli scope sono definiti da funzioni, classi e moduli
- Le classi sono contenitori di funzioni e di variabili
- I moduli sono contenitori di classi, di funzioni e di variabili

----

```
>>> x = 'globale'
>>> def f():
...     x = 'locale'
```

```
>>> f()
>>> print(x)
globale
```

- All'interno della funzione `f()` viene creata una seconda varibile di nome `x`
  accessibile solo all'interno della funzione
- La variabile `x` **all'interno della funzione** è chiamata **locale**
- La variabile `x` **al di fuori della funzione** è chiamata **globale**
- Sono due variabili **diverse**

----

Se all'interno della funzione non è stato usato il nome di una variabile
globale è possibile accedere ad essa in lettura.

```
>>> x = 'globale'
>>> def f():
...     print(x)
>>> f()
globale
```

Tuttavia non è possibile modificarla.

```
>>> x = 'globale'
>>> def f():
...    print(x)
...    x = 'variabile ' + x
>>> f()
UnboundLocalError: local variable 'x' referenced before assignment
```

L'interprete ci informa che stiamo chiamando una variabile `x` che non è stata
assegnata. Infatti dentro la funzione la variabile `x` non esiste.

----

### Evadere dallo scope

È tuttavia possibile accedere in scrittura a una variabile globale,
specificandolo esplicitamente con l'istruzione **`global`**.

```
>>> x = 'globale'
>>> def f():
...    global x
...    print(x)
...    x = 'variabile ' + x
...    print(x)
>>> f()
globale
variabile globale
```

----


## None

- Equivale al `NULL` di C o Java
- Valore restituito quando il `return` viene omesso

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# Moduli

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## Moduli

- Riutilizzare codice di altri programmi (o librerie)
- Suddividere un programma complesso in piccoli pezzi
- Sono file con estensione `.py`
- Un modulo può essere importato con la keyword `import`
 
 
```python
>>> import math
>>> math.sqrt(16)
4.0
```

----

## `from ... import`

Permette di importare solo alcune funzioni

```python
>>> from math import sqrt
>>> sqrt(16)
4.0
```

----

## La variabile `__name__`

- Contiene il nome del modulo

- Modulo importato o eseguito direttamente?

```python
if __name__ == '__main__':
	print('Programma eseguito direttamente')
else:
	print('Questo modulo è stato importato')
```

---

# Input e Output

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## I/O

- A volte può essere utile interagire con l'utente
- Per esempio chiedere valori in ingresso e stampare risultati
- Useremo `input()` per ricevere dei valori e `print()` per stamparli.

```python
nome = input("Inserisci il tuo nome: ")
print("Il tuo nome è", nome)
```

----

## Formattazione dell'Output

- Per formattare l'output spesso `print()` da sola non è sufficiente.

- Possiamo usare i metodi della classe `str` e in particolare `str.format()`

```python
>>> s = 'This {food} is {adjective}.'.format(
... 	food='spam', adjective='horrible')
>>> print(s)
This spam is horrible
```

---

# Errori ed Eccezioni

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## Errori di Sintassi

```python
>>> while return print('Hello?') # ??????
SyntaxError: invalid syntax
```

- Sono i più comuni da commettere per chi sta imparando Python :-)

- Accadono quando scriviamo una istruzione in maniera *sintatticamente* errata

- L'interprete Python non riesce a capirne il significato e quindi non può eseguirla

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## Eccezioni

- Rappresentano il verificarsi di situazioni *eccezionali*

- Cosa succede se stiamo tentando di leggere un file che non esiste? O se
  cerchiamo di dividere per zero?

----

## Gestire le Eccezioni

- Possiamo (e dovremmo) gestire le eccezioni racchiudendo le nostre istruzioni in un blocco `try/except`

```python
try:
	x = int(input('Inserisci un intero: '))
except ValueError:
	print('Oops! Non era un intero.')
```

----

## Sollevare Eccezioni

- In alcuni casi può essere utile sollevare delle eccezioni

- Per esempio quando una funzione non è in grado di gestire alcuni input

- Dovranno essere gestite (catturate) dal chiamante della funzione,
altrimenti l'utente vedrà un messaggio di errore

```python
def mandaEmail(email, testo):
	if not '@' in email:
		raise ValueError("email non valida")
	# [..]
```

---

# The End

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# Thank you!

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## [poul.org](https://www.poul.org)