Tema da Aula

Turma Online 0n26 | Python | Semana 9 | 2023 | Professora Daviny Letícia

Instruções

Antes de começar, vamos organizar nosso setup.

• Fork esse repositório
• Clone o fork na sua máquina (Para isso basta abrir o seu terminal e digitar git clone url-do-seu-repositorio-forkado)
• Entre na pasta do seu repositório (Para isso basta abrir o seu terminal e digitar cd nome-do-seu-repositorio-forkado)
• [Add outras intrucoes caso necessario]

Resumo

O que veremos na aula de hoje?

• Manipulação de Arquivos
• Pacote
• Módulo

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Manipulação de Arquivos em Python

Introdução

A manipulação de arquivos é uma tarefa fundamental em programação. Ela permite que você crie, leia, escreva e manipule informações em arquivos de diversos tipos, como texto, CSV e JSON. Em Python, essa tarefa é realizada de maneira eficaz e simples.

Abrindo Arquivos

Para começar a trabalhar com arquivos em Python, você precisa abrir o arquivo desejado. Use a função open() para isso, especificando o nome do arquivo e o modo de abertura, que pode ser leitura, escrita ou anexação, entre outros.

Exemplo de abertura de um arquivo para leitura:

with open('arquivo.txt', 'r') as arquivo:
    # Código para leitura ou manipulação do arquivo aqui

O uso do gerenciador de contexto with é recomendado, pois ele garante que o arquivo será fechado corretamente após o uso.

Leitura de Arquivos de Texto

A leitura de arquivos de texto é uma operação comum. Você pode usar métodos como read(), readline() e readlines() para ler o conteúdo do arquivo.

Exemplo de leitura de um arquivo de texto:

with open('arquivo.txt', 'r') as arquivo:
    conteudo = arquivo.read()  # Lê todo o conteúdo do arquivo
    linha = arquivo.readline()  # Lê uma linha do arquivo
    linhas = arquivo.readlines()  # Lê todas as linhas do arquivo em uma lista

Escrita em Arquivos de Texto

Para escrever em arquivos de texto, use o modo de abertura 'w' (escrita) ou 'a' (anexação) ao abrir o arquivo. Você pode usar o método write() para adicionar texto ao arquivo.

Exemplo de escrita em um arquivo de texto:

with open('arquivo.txt', 'w') as arquivo:
    arquivo.write('Este é um exemplo de escrita em arquivo.')

Manipulação de Arquivos CSV

Arquivos CSV (Comma Separated Values) são amplamente usados para armazenar dados tabulares. Em Python, você pode usar a biblioteca csv para ler e escrever dados em arquivos CSV.

Exemplo de leitura de um arquivo CSV:

import csv

with open('dados.csv', 'r') as arquivo_csv:
    leitor_csv = csv.reader(arquivo_csv)
    for linha in leitor_csv:
        # Trabalhe com os dados da linha aqui

Exemplo de escrita em um arquivo CSV:

import csv

dados = [['Nome', 'Idade'], ['Alice', 30], ['Bob', 25]]

with open('pessoas.csv', 'w', newline='') as arquivo_csv:
    escritor_csv = csv.writer(arquivo_csv)
    escritor_csv.writerows(dados)

Manipulação de Arquivos JSON

JSON (JavaScript Object Notation) é um formato de dados muito utilizado para armazenar e trocar informações estruturadas. Em Python, você pode usar a biblioteca json para trabalhar com arquivos JSON.

Exemplo de leitura de um arquivo JSON:

import json

with open('dados.json', 'r') as arquivo_json:
    dados = json.load(arquivo_json)
    # Trabalhe com os dados carregados aqui

Exemplo de escrita em um arquivo JSON:

import json

dados = {'nome': 'Alice', 'idade': 30, 'cidade': 'Exemploville'}

with open('dados.json', 'w') as arquivo_json:
    json.dump(dados, arquivo_json)

1. Abrir um Arquivo: Você pode abrir um arquivo usando a função open(). Esta função aceita dois argumentos principais: o nome do arquivo e o modo de abertura (leitura, escrita, etc.). Os modos mais comuns são:

   • 'r': Modo de leitura (default).
   • 'w': Modo de escrita (cria um novo arquivo ou sobrescreve o existente).
   • 'a': Modo de anexação (adiciona ao final do arquivo).
   • 'b': Modo binário (para arquivos binários, como imagens ou áudio).

   Exemplo de abertura de um arquivo para leitura:

   arquivo = open('exemplo.txt', 'r')

2. Ler Dados de um Arquivo: Para ler dados de um arquivo, você pode usar o método read() ou métodos de iteração como readline() ou readlines().

   Exemplo de leitura de todo o conteúdo do arquivo:

   conteudo = arquivo.read()
   print(conteudo)

3. Escrever Dados em um Arquivo: Para escrever dados em um arquivo, você pode usar o método write().

   Exemplo de escrita em um arquivo:

   arquivo = open('exemplo.txt', 'w')
   arquivo.write('Este é um exemplo de escrita em arquivo.')
   arquivo.close()

4. Fechar o Arquivo: Sempre é uma boa prática fechar um arquivo após usá-lo com o método close().

   arquivo.close()

5. Trabalhar com Arquivos Usando o Context Manager (Recomendado): Uma maneira mais segura e recomendada de trabalhar com arquivos é usar o gerenciador de contexto with. Isso garante que o arquivo seja fechado automaticamente quando você terminar de usá-lo.

   with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
       conteudo = arquivo.read()
       # Trabalhe com o conteúdo do arquivo dentro deste bloco
   # O arquivo é fechado automaticamente aqui fora do bloco "with"

6. Manipulação de Arquivos Binários: Para trabalhar com arquivos binários, como imagens ou áudio, você pode usar o modo de abertura 'rb' para leitura binária ou 'wb' para escrita binária.

   Exemplo de leitura de uma imagem binária:

   with open('imagem.png', 'rb') as arquivo:
       dados = arquivo.read()

Lembre-se de tratar exceções ao trabalhar com arquivos, como FileNotFoundError ao tentar abrir um arquivo que não existe e PermissionError ao tentar escrever em um arquivo sem permissões de escrita.

Exemplos de Leitura de Arquivos:

1. read(): Lê todo o conteúdo do arquivo e retorna uma única string com os dados.

   with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
       conteudo = arquivo.read()

2. readline(): Lê uma linha do arquivo a cada chamada. Útil para processar arquivos linha por linha.

   with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
       linha = arquivo.readline()
       while linha:
           print(linha)
           linha = arquivo.readline()

3. readlines(): Lê todas as linhas do arquivo e retorna uma lista de strings, onde cada string é uma linha do arquivo.

   with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
       linhas = arquivo.readlines()
       for linha in linhas:
           print(linha)

Exemplos Escrita em Arquivos:

1. write(): Escreve uma string no arquivo. Se o arquivo já existir e você usar o modo de escrita 'w', ele será sobrescrito.

   with open('exemplo.txt', 'w') as arquivo:
       arquivo.write('Este é um exemplo de escrita em arquivo.')

2. writelines(): Escreve uma lista de strings no arquivo. Você precisa adicionar manualmente os caracteres de quebra de linha, se desejar.

   with open('exemplo.txt', 'w') as arquivo:
       linhas = ['Linha 1\n', 'Linha 2\n', 'Linha 3\n']
       arquivo.writelines(linhas)

Exemplos Movendo o Cursor do Arquivo:

O cursor de leitura/escrita do arquivo é uma posição dentro do arquivo onde a próxima operação ocorrerá. Você pode mover o cursor usando o método seek().

with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
    arquivo.seek(5)  # Move o cursor para a posição 5 (6ª posição, índice base 0)
    dados = arquivo.read()

Exemplos Verificação da Posição do Cursor:

Para verificar a posição atual do cursor no arquivo, você pode usar o método tell().

with open('exemplo.txt', 'r') as arquivo:
    posicao = arquivo.tell()
    print(f'A posição atual do cursor é {posicao}')

Lembre-se de que é importante fechar o arquivo após usá-lo, principalmente ao usar o gerenciador de contexto with. Isso ajuda a evitar problemas de perda de dados ou bloqueio de arquivo.

Conclusão

A manipulação de arquivos em Python é uma habilidade essencial para qualquer programador. Ela permite a criação, leitura e escrita de informações em diversos formatos, tornando possível o armazenamento e processamento de dados de forma eficiente. Com as ferramentas e técnicas apresentadas, você estará preparado para lidar com uma variedade de tarefas envolvendo arquivos em seus projetos de programação.

Pacotes

Introdução

Python é uma linguagem de programação poderosa e versátil que oferece suporte à criação de programas complexos e extensíveis. Uma das características essenciais do Python é a capacidade de organizar e reutilizar código de maneira eficaz por meio de pacotes.

O Que São Pacotes?

Em Python, um pacote é uma maneira de organizar módulos relacionados em um único diretório. Um pacote pode conter módulos Python, bem como outros subpacotes. Essa estrutura hierárquica facilita a organização e a modularização de projetos de grande porte.

Os pacotes são representados como diretórios no sistema de arquivos, e cada diretório contém um arquivo especial chamado __init__.py. O __init__.py é executado quando o pacote é importado e pode conter código de inicialização.

Estrutura de um Pacote

A estrutura de um pacote Python típico se parece com isto:

meu_pacote/
    __init__.py
    modulo1.py
    modulo2.py
    subpacote/
        __init__.py
        modulo3.py
        modulo4.py

Neste exemplo, temos um pacote chamado meu_pacote que contém dois módulos (modulo1.py e modulo2.py) e um subpacote chamado subpacote, que também contém módulos (modulo3.py e modulo4.py). O __init__.py em cada diretório é opcional, mas é comumente usado para inicialização e configuração.

Importação de Pacotes e Módulos

Para usar pacotes e módulos em Python, você precisa importá-los em seu código. Existem várias maneiras de fazer isso:

• Importação de um módulo específico de um pacote:

  from meu_pacote import modulo1

• Importação de um pacote ou subpacote:

  import meu_pacote.subpacote

• Importação com um alias:

  import meu_pacote.modulo1 as mod1

• Importação de todos os módulos de um pacote (não recomendado devido a possíveis conflitos):

  from meu_pacote import *

Vantagens dos Pacotes

1. Organização: Os pacotes ajudam a organizar e estruturar o código de maneira lógica e hierárquica, facilitando a manutenção e a colaboração em projetos maiores.

2. Reutilização de Código: Você pode reutilizar módulos e pacotes em diferentes partes do seu projeto ou até mesmo em outros projetos, economizando tempo e esforço.

3. Isolamento: Pacotes permitem isolar funcionalidades específicas, reduzindo conflitos de nomes de variáveis e funções em diferentes partes do código.

4. Facilidade de Distribuição: Pacotes bem organizados podem ser facilmente compartilhados e distribuídos para outros desenvolvedores por meio do sistema PyPI (Python Package Index).

Exemplo de Pacote

Neste exemplo, criaremos um pacote chamado "matematica" que conterá dois módulos: um para operações de adição e outro para operações de multiplicação.

Primeiro, crie uma estrutura de diretório para o seu pacote:

matematica/
    __init__.py
    adicao.py
    multiplicacao.py

Aqui está o código para cada um dos arquivos:

init.py (vazio, usado para indicar que este diretório é um pacote Python):

# matematica/__init__.py

adicao.py (implementação de operações de adição):

# matematica/adicao.py

def somar(a, b):
    return a + b

multiplicacao.py (implementação de operações de multiplicação):

# matematica/multiplicacao.py

def multiplicar(a, b):
    return a * b

Agora, você pode usar esse pacote em um programa Python:

# main.py

from matematica import adicao, multiplicacao

# Realiza operações de adição e multiplicação
resultado_soma = adicao.somar(5, 3)
resultado_multiplicacao = multiplicacao.multiplicar(4, 6)

# Exibe os resultados
print(f'Soma: {resultado_soma}')
print(f'Multiplicação: {resultado_multiplicacao}')

Execute o arquivo main.py, e ele importará as funções do pacote "matematica" e realizará operações de adição e multiplicação.

Este é um exemplo simples de como criar e usar um pacote Python. Em projetos mais complexos, você pode adicionar mais módulos e subpacotes para organizar melhor seu código. Pacotes são úteis para dividir seu código em componentes reutilizáveis e facilitar a manutenção e colaboração em projetos maiores.

Conclusão

Pacotes são uma parte fundamental do ecossistema Python e desempenham um papel crucial na organização e reutilização de código. Ao aprender a criar, usar e distribuir pacotes, você estará equipado para desenvolver projetos mais escaláveis, modulares e de fácil manutenção em Python. Essa habilidade é especialmente importante para aqueles que desejam colaborar em projetos de código aberto e contribuir para a comunidade de desenvolvedores Python.

Módulos em Python

Módulos são arquivos Python que contêm definições de variáveis, funções e classes que podem ser reutilizadas em outros programas Python. Os módulos permitem organizar o código em unidades mais gerenciáveis e promovem a reutilização de código.

Por que Usar Módulos?

• Reutilização de Código: Você pode escrever funções e classes úteis uma vez e reutilizá-las em diferentes partes do seu programa ou em outros programas.

• Organização: Módulos ajudam a organizar o código, dividindo-o em partes lógicas e separadas, facilitando a manutenção e a colaboração.

• Redução de Conflitos de Nomes: Módulos permitem criar namespaces separados, o que evita conflitos de nomes entre variáveis, funções e classes em diferentes partes do seu programa.

• Legibilidade: Dividir o código em módulos torna o código-fonte mais legível e compreensível, pois você pode se concentrar em partes específicas do programa de cada vez.

Importando Módulos

Para usar um módulo em um programa Python, você precisa importá-lo. Existem várias maneiras de fazer isso:

1. Importação Simples: Importa o módulo inteiro.

   import modulo

2. Importação com Alias: Importa o módulo com um alias para simplificar o uso.

   import modulo as mod

3. Importação de Funções/Estruturas Específicas: Importa apenas funções ou classes específicas de um módulo.

   from modulo import funcao

4. Importação de Tudo: Importa todas as funções e classes do módulo (não recomendado para evitar conflitos de nomes).

   from modulo import *

Criando seus Próprios Módulos

Você também pode criar seus próprios módulos para organizar seu código em arquivos separados. Para criar um módulo, crie um arquivo Python com extensão ".py" e defina funções, variáveis ou classes nele. Você pode então importar esse módulo em outros programas.

Módulos Padrão

Python inclui uma ampla biblioteca de módulos padrão que fornecem funcionalidades para tarefas comuns, como manipulação de strings, operações matemáticas, acesso à rede, manipulação de datas e muito mais. Esses módulos padrão são altamente reutilizáveis e economizam tempo na implementação de funcionalidades comuns.

Para usar módulos padrão, você só precisa importá-los em seu programa.

Por exemplo, o módulo math fornece funções matemáticas:

import math

raiz_quadrada = math.sqrt(25)

Conclusão

Os módulos em Python são uma parte fundamental da linguagem e promovem a organização, reutilização de código e legibilidade. Ao entender como usar módulos padrão, criar seus próprios módulos e importar funcionalidades de outros módulos, você terá uma base sólida para criar programas Python mais complexos e eficazes.

Diferença Entre Módulo e Pacote

Módulo:

Um módulo é um arquivo Python individual que contém código Python reutilizável. Ele pode conter variáveis, funções e classes. Os módulos são usados para organizar e reutilizar código em diferentes partes de um programa. Para usar um módulo em Python, você o importa em seu código principal usando a declaração import.

Pacote:

Um pacote é uma coleção de módulos organizados em diretórios hierárquicos. Um pacote é representado como um diretório contendo um arquivo especial chamado __init__.py (esse arquivo pode estar vazio ou conter código de inicialização). Os pacotes ajudam a organizar módulos relacionados em grupos lógicos. Eles são usados principalmente para organizar projetos maiores e complexos em uma estrutura modular. Para usar um módulo de um pacote em Python, você importa o pacote e, em seguida, o módulo usando a notação de ponto, como import pacote.modulo. Em resumo, os módulos são unidades de código reutilizável em Python e podem ser pensados como "arquivos". Os pacotes são unidades de organização que contêm vários módulos relacionados e podem ser pensados como "diretórios" contendo módulos. Ambos são importantes para organizar e reutilizar código, mas eles têm níveis diferentes de abstração e finalidade em um projeto Python.

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Exercícios

• Exercicio para sala
• Exercicio para casa

Material da aula

Links Úteis

• Criando um pacote python do zero: dos requisitos ao deploy

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