Руководство по enum в Python

Python – это язык программирования, который славится своей простотой и читаемостью кода. Одной из его сильных сторон является возможность организации данных таким образом, чтобы они были понятны как разработчику, так и другим членам команды. Одним из инструментов, которые помогают достичь этой цели, являются перечисления, или enum.

Эксперты рекомендуют

Школа онлайн-программирования Хекслет

4.79

Профессия "Python-разработчик"

от 109 000 ₽

139 000 ₽

647 часов

Университет Иннополис

4.82

Профессия «Python-разработчик»

55 000 ₽

144 часа

SkyPro

4.45

Python-разработчик с нуля (с гарантией трудоустройства)

от 4 155 ₽

340 000 ₽

Негосударственное образовательное частное учреждение высшего образования «Московский университет «Синергия»

4.62

Разработка сопровождение и обеспечение безопасности информационных систем (программа двух дипломов с Сербией)

460 000 ₽

CyberED

4.65

Пентестер

138 000 ₽

364 часа

Академия АйТи

4.8

Разработчик Python, с нуля до знаний Middle

70 000 ₽

262 часа

Больше курсов

Смотреть еще

История создания

Python был создан голландским программистом Гвидо ван Россумом в конце 1980-х годов. Первая версия языка была выпущена в 1991 году. Изначально Python разрабатывался как преемник языка ABC, который использовался для обучения программированию. Целью создания нового языка было сделать его проще и удобнее для разработчиков, сохранив при этом высокую выразительность и мощь.

Название "Python" было выбрано не случайно. Ван Россум был поклонником британского комедийного шоу "Monty Python's Flying Circus" и решил назвать новый язык в честь него. Таким образом, несмотря на то, что слово "python" переводится как "питон" (вид змеи), связь с рептилиями здесь чисто символическая.

Особенности языка

Python обладает рядом уникальных особенностей, которые делают его привлекательным для широкого круга пользователей:

Простота и читаемость

Одним из главных преимуществ Python является его простота и интуитивно понятный синтаксис. Код на Python легко читать и понимать даже тем, кто не знаком с языком. Минимализм синтаксиса достигается за счёт отсутствия лишних символов, таких как фигурные скобки для обозначения блоков кода (как в C++ или Java). Вместо этого блоки кода выделяются отступами, что делает структуру программы визуально очевидной.

Динамическая типизация

Python является динамически типизированным языком, что означает, что типы переменных определяются автоматически во время выполнения программы. Это упрощает процесс написания кода, так как разработчику не нужно явно указывать типы данных при объявлении переменных.

Интерпретируемость

Python является интерпретируемым языком, что означает, что код выполняется строка за строкой, без необходимости предварительной компиляции. Это делает разработку и тестирование программ быстрее и удобнее, так как изменения в коде можно сразу же протестировать, не проходя через этап компиляции.

Однако стоит отметить, что интерпретируемые языки обычно работают медленнее, чем компилируемые, такие как C или C++, из-за дополнительных накладных расходов на интерпретацию.

Кроссплатформенность

Python работает на большинстве современных операционных систем, включая Windows, macOS и Linux. Это позволяет разработчикам создавать приложения, которые будут работать на различных платформах без значительных изменений в коде.

Богатая стандартная библиотека

Python поставляется с обширной стандартной библиотекой, которая включает в себя модули для работы с файлами, сетью, регулярными выражениями, математикой и многим другим. Это позволяет быстро и удобно решать широкий спектр задач, не прибегая к использованию сторонних библиотек.

Широкая экосистема

Помимо стандартной библиотеки, существует огромное количество сторонних библиотек и фреймворков, которые значительно расширяют возможности языка. 

Например

Объектно-ориентированное программирование

Python поддерживает объектно-ориентированный стиль программирования, что позволяет организовывать код в виде классов и объектов. Это помогает структурировать сложные программы и повторно использовать код.

Функциональное программирование

Хотя Python в первую очередь ориентирован на императивный и объектно-ориентированный стили программирования, он также поддерживает элементы функционального программирования. Это включает в себя использование функций высшего порядка, лямбда-выражений и генераторов.

Определение перечислений (Enum)

Перечисление – это набор именованных констант, каждая из которых представляет собой уникальное значение. Это позволяет программисту создавать более читаемый и структурированный код, а также избегать "магических чисел". Например, вместо того чтобы использовать целые числа для обозначения различных состояний объекта, можно создать перечисление, которое будет содержать все возможные состояния.

Преимущества использования enum в Python

Основы работы с enum

Как импортировать модуль enum

Для начала работы с перечислениями необходимо импортировать модуль enum. Это делается следующим образом: from enum import Enum

Простой пример создания перечисления

Создадим простое перечисление для дней недели: class DaysOfWeek(Enum): MONDAY = 1 TUESDAY = 2 WEDNESDAY = 3 THURSDAY = 4 FRIDAY = 5 SATURDAY = 6 SUNDAY = 7

Теперь мы можем обращаться к элементам этого перечисления следующим образом:

day = DaysOfWeek.MONDAY print(day) # Output: DaysOfWeek.MONDAY print(day.value) # Output: 1

Использование auto для автоматического присвоения значений

Иногда нам может быть неважно, какие именно числовые значения будут у элементов перечисления. В таких случаях удобно использовать функцию auto, которая автоматически присваивает уникальные значения каждому элементу.

Описание функции auto()

Функция auto() является частью модуля enum и используется для автоматического присвоения значений элементам перечисления. Она работает следующим образом: если значение элемента не указано явно, то ему присваивается следующее доступное целое число.

Пример использования auto в определении перечисления

Рассмотрим предыдущий пример с днями недели, но теперь используем auto:

from enum import Enum, auto class DaysOfWeek(Enum): MONDAY = auto() TUESDAY = auto() WEDNESDAY = auto() THURSDAY = auto() FRIDAY = auto() SATURDAY = auto() SUNDAY = auto()

Теперь каждый элемент перечисления получит уникальное целочисленное значение, начиная с 1.

Методы и атрибуты перечислений

Доступ к значениям и именам перечислений

Каждый элемент перечисления имеет два основных атрибута: имя и значение. Мы уже видели, как получить значение элемента через атрибут .value. Теперь рассмотрим, как получить имя элемента: day = DaysOfWeek.MONDAY print(day.name) # Output: 'MONDAY'

Примеры встроенных методов: list(), values(), names()

Модуль enum предоставляет несколько полезных методов для работы с перечислениями:

Пример использования этих методов:

days_list = list(DaysOfWeek) print(days_list) # Output: [, , ...] days_values = DaysOfWeek.values() print(days_values) # Output: (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7) days_names = DaysOfWeek.names() print(days_names) # Output: ('MONDAY', 'TUESDAY', 'WEDNESDAY', 'THURSDAY', 'FRIDAY', 'SATURDAY', 'SUNDAY')

Сравнение перечислений и констант

Преимущества перечислений над обычными константами

Хотя обычные константы могут использоваться для тех же целей, что и перечисления, у последних есть ряд преимуществ:

Кейс, где использование enum оправдано

Представим себе систему управления заказами, где каждый заказ может находиться в одном из нескольких состояний: новый, подтвержденный, оплаченный, отправленный, завершенный. Вместо того чтобы использовать магические числа для представления этих состояний, лучше воспользоваться перечислением: class OrderStatus(Enum): NEW = 1 CONFIRMED = 2 PAID = 3 SHIPPED = 4 COMPLETED = 5

Это сделает код более читаемым и безопасным.

Примеры практического применения enum

Использование enum в реальных проектах

Рассмотрим пример использования перечислений в системе обработки заказов интернет-магазина: from enum import Enum, auto class OrderStatus(Enum): NEW = auto() CONFIRMED = auto() PAID = auto() SHIPPED = auto() COMPLETED = auto() def process_order(order_status): if order_status == OrderStatus.NEW: print("Order is new.") elif order_status == OrderStatus.CONFIRMED: print("Order is confirmed.") elif order_status == OrderStatus.PAID: print("Order is paid.") elif order_status == OrderStatus.SHIPPED: print("Order is shipped.") elif order_status == OrderStatus.COMPLETED: print("Order is completed.") process_order(OrderStatus.NEW) # Output: Order is new. process_order(OrderStatus.PAID) # Output: Order is paid.

Этот пример демонстрирует, как использование перечислений упрощает логику программы и делает ее более понятной.

Рекомендации по использованию enum в будущем коде

Следуя этим рекомендациям, вы сможете писать более качественный и поддерживаемый код на Python.

Перечисления (enum) в Python – это мощный инструмент для организации кода и повышения его читаемости. Они предоставляют удобные методы для работы с именованными константами, автоматическое присвоение значений и встроенную проверку типов. Использование enum особенно полезно в ситуациях, когда требуется ограничить множество возможных значений переменной.

Где можно изучить самостоятельно?

Эти платформы предоставляют разнообразные ресурсы для изучения Python и алгоритмов, включая видеоуроки, текстовые материалы, практические задания и форумы для общения с другими учениками.