La entrada/salida#
Introducción
La función print()
La función input()
Salida con formato
Introducción#
El trabajo directo con el intérprete de Python, aunque útil para realizar pruebas puntuales, no resulta la estrategia más apropiada para escribir programas de cierta envergadura.
La opción preferida en la práctica es la de escribir, utilizando un editor de texto cualquiera, las sentencias de Python necesarias. Al fichero creado, conocido como guion (script) se le da un nombre arbitrario con extensión .py.
El programa así almacenado podrá ser ejecutado directamente desde una terminal del sistema operativo, con un comando similar al siguiente:
python primer_programa.py
También se puede editar y ejecutar un guion desde entornos de desarrollo integrado (IDE), como Spyder, utilizando los recursos que los mismos ponen a disposición del programador.
Los programas almacenados en el archivo son ejecutados por el intérprete, sentencia a sentencia, en el orden en que éstas aparezcan en el texto del mismo.
El comportamiento de una misma sentencia puede ser ligeramente diferente si se ejecuta directamente por el intérprete o como parte de la ejecución de un programa salvado previamente en un fichero. En particular, en este último caso, la evaluación de una sentencia que contiene, por ejemplo, una expresión, no produce la salida inmediata por pantalla del resultado parcial.
# Programa que calcula el área de un cilindro de radio y altura dados
radio = 2
altura = 3
PI = 3.14159
area_seccion = PI*radio**2
area_lado = 2*PI*radio*altura
area_cilindro = 2*area_seccion + area_lado
El programa anterior puede ser editado y almacenado en un fichero, para posteriormente ser ejecutado siguiendo alguna de las formas comentadas.
El programa es, desde luego, muy simple y tiene además el defecto de que, tal y como está, su utilidad es muy limitada:
En primer lugar, para hallar el área exterior de un cilindro de
alturay/oradiodiferentes, habría que editar el texto del programa para modificar las líneas pertinentes y volverlo a salvar para posteriormente ejecutarlo.Otro inconveniente importante es que no se visualiza por pantalla el resultado del cálculo.
La experiencia de cualquier usuario de un programa estándar de ordenador sugiere otra forma de actuar:
se ejecuta el programa cuantas veces sea necesario
en cada ocasión, se introducen datos diferentes según las necesidades, utilizando típicamente el teclado del ordenador
normalmente se visualiza por pantalla el resultado obtenido
O sea, dos elementos básicos que le faltan al programa anterior son las facilidades de entrada de datos y salida de resultados.
Un programa mucho más útil se muestra en la siguiente sección.
La función print()#
# Programa que calcula el área de un cilindro de radio y altura dados por el usuario.
# Muestra por pantalla el resultado
from math import pi
radio = 2
altura = 3
area_seccion = pi*radio**2
area_lado = 2*pi*radio*altura
area_cilindro = 2*area_seccion + area_lado
print("El área del cilindro es:")
print(area_cilindro, "unidades al cuadrado")
El área del cilindro es:
62.83185307179586 unidades al cuadrado
A falta de estudiar cómo introducir datos en un programa, el código anterior es capaz de mostrar por pantalla el contenido de la variable que almacena el resultado del cálculo. Para ello se utiliza la función print() nativa del lenguaje Python.
Otra mejora importante se deriva de utilizar una mejor aproximación del número \(\pi\), que se encuentra disponible como una constante en el módulo math. Al hacer esto, además evitamos cambios accidentales del valor de \(\pi\).
La función input()#
Para lograr la introducción vía teclado de los valores de los datos (radio y altura) se utiliza la función input() y una conversión de tipos a float, tal como se muestra a continuación:
# Programa que calcula el área de un cilindro con entrada y salida
from math import pi
cadena_radio = input()
radio = float(cadena_radio)
# Las dos líneas anteriores se codifican de forma más compacta e informativa como:
# radio = float(input('Dame el radio: '))
altura = float(input('Dame la altura: '))
area_seccion = pi*radio**2
area_lado = 2*pi*radio*altura
area_cilindro = 2*area_seccion + area_lado
print("El área del cilindro es: ", area_cilindro)
Una posible ejecución de la celda sería:
1
Dame la altura: 1
El área del cilindro es: 12.566370614359172
Nótese que la solicitud de la variable radio no se hace de una forma amigable para el usuario (user friendly). Si este no conoce la dinámica del programa, le será imposible saber qué se le está solicitando.
Por otra parte, se debe notar que la función input() devuelve un valor que es de tipo str. Es cierto que si el usuario ha hecho lo correcto, esa cadena de caracteres contendrá los dígitos y signos que puedan ser interpretados como un número real, pero para poder realizar aritmética con dicho número hay que obtener la representación numérica del mismo como un valor de tipo float. Para lograrlo se utiliza la función nativa de conversión float(), que en este caso recibe como argumento una cadena y devuelve el tipo de datos real que la representa (en caso de que no haya errores).
La solicitud del valor de la variable altura corrige el defecto de la anterior de no contener una indicación clara al usuario. La función input() tiene como argumento opcional una cadena de caracteres que ha de servir para informar al usuario (por pantalla) de lo que se espera introduzca por teclado. Al mismo tiempo, la sentencia resulta más compacta, puesto que utiliza la capacidad de composición de las funciones para aplicar directamente la función float() a la cadena que devuelve la función input().
Salida con formato#
Habrá notado que la función print() puede tener un número variable de argumentos:
cuando estos son cadenas de caracteres, los muestra tal cual en la consola de salida, dispositivo genérico normalmente asociado a la pantalla.
cuando el argumento de la función no es una cadena de caracteres, implícitamente la función
print()realiza la conversión requerida desde el tipo de dato original astr.
El funcionamiento por defecto de print() es tal que, al finalizar la salida por pantalla, escribe un carácter que representa el cambio del cursor de la pantalla hacia una nueva línea, el carácter \n. En la mayoría de los casos, este es el comportamiento adecuado.
En algunas ocasiones, sin embargo, se podría requerir que el cursor permaneciera en la misma línea después de ejecutar la función print(). Para ello, se puede incluir un argumento invocado mediante el parámetro end de forma que contenga el carácter que la función debe utilizar al final de la línea.
Vea el ejemplo siguiente:
vol = 3
print("El valor del volumen es:", end=" ")
print(vol)
El valor del volumen es: 3
El funcionamiento ya descrito de print() es suficiente para una salida por pantalla básica, útil en muchos casos.
En ocasiones se desea tener un control más detallado de la forma en que los valores van a ser ofrecidos al usuario. Puede desearse, por ejemplo:
mostrar solo un determinado número de dígitos significativos de determinado valor, o
reservar un espacio en pantalla específico para sacar datos en forma de tabla, respetando la alineación de las columnas.
Para estos casos, se utiliza preferentemente la opción de especificar formatos en las cadenas de caracteres.
Por ejemplo:
area_base = 10.6666
area_lado = 20.3891
area_total = 2*area_base + area_lado
print("El área de la base es {:.2f}, el del lado {:.2f} y el área total es {:.3f}".
format(area_base, area_lado, area_total))
print("Cambiando el orden total: {2:.2f} es 2*{0:.2f} + {1:.2f}".
format(area_base, area_lado, area_total))
El área de la base es 10.67, el del lado 20.39 y el área total es 41.722
Cambiando el orden total: 41.72 es 2*10.67 + 20.39
Observe el use de las llaves {} para introducir dentro de la cadena de caracteres referencias a valores que serán proporcionados mediante el método .format(). Estas referencias tienen el formato {[n]:[tam][.precisión]formato}. Se debe entender que los corchetes no se mostrarán por pantalla, sino que, como es costumbre a la hora de describir la sintaxis de algunas sentencias, significa que su contenido puede ser omitido.
nse utiliza para especificar el número de orden del valor que debe ser embebido tal y como aparece en los argumentos de.format(), comenzando en cero. Si se omite esta especificación, se asume el mismo orden en que los argumentos aparecen en.format(). ¡No lo usaremos durante el curso!tamestablece el tamaño del campo en pantalla; de no existir, se tomará el espacio necesario, cualquiera que este sea..precisiónespecifica el número de lugares decimales al que se redondeará el valor. Esto es aplicable en el caso de que se trate de un valor real.formatoes una letra que identifica el tipo del valor:fparafloat,dparaintysparastrson los más habituales.
Véase el ejemplo siguiente. Haced modificaciones y razonad el resultado.
print("{:5d}{:15.3f}".format(123, 1.234343))
print("{1:5f}{0:15d}".format(1, 1180.2))
123 1.234
1180.200000 1
Literales de cadena con formato#
Desde Python 3.6 los literales de cadena con formato o f-strings son una nueva forma de formatear texto mucho más legible y concisa respecto al uso del método .format(). Además, es más improbable cometer errores, tales como olvidar un parámetro en .format(). Por último, el interprete las procesa de forma más eficiente.
Veamos un ejemplo anterior usando f-strings.
area_base = 10.6666
area_lado = 20.3891
area_total = 2*area_base + area_lado
print(f"El área de la base es {area_base:.2f}, el del lado {area_lado:.2f} y el área total es {area_total:.3f}")
El área de la base es 10.67, el del lado 20.39 y el área total es 41.722
Con esta nueva técnica, basta con prefijar la cadena con la letra f o F e incluir dentro de las llaves la expresión correspondiente. Como se observa en el ejemplo, se pueden incluir especificadores de formato :[tam][.precisión]formato.
En el caso de que se generen líneas de código muy largas, como en el ejemplo anterior, puede optarse por el uso de paréntesis como se muestra en el siguiente ejemplo:
print((f'El área de la base es {area_base:.2f}, '
f'el del lado {area_lado:.2f} y el '
f'área total es {area_total:.3f}'))
El área de la base es 10.67, el del lado 20.39 y el área total es 41.722
También es posible usar f-strings con cadenas distribuidas en varias líneas:
print((f'''El área de la base es {area_base:.2f}
El área del lado {area_lado:.2f}
El área total es {area_total:.3f}'''))
El área de la base es 10.67
El área del lado 20.39
El área total es 41.722