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1 Al Sweigart Novatec

2 Copyright 2015 by Al Sweigart. Title of English-language original: Automate the Boring Stuff with Python, ISBN , published by No Starch Press. Portuguese-language edition copyright 2015 by Novatec Editora Ltda. All rights reserved. Copyright 2015 by Al Sweigart. Título original em inglês: Automate the Boring Stuff with Python, ISBN , publicado pela No Starch Press. Edição em Português copyright 2015 pela Novatec Editora Ltda. Todos os direitos reservados. Novatec Editora Ltda Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei de 19/02/1998. É proibida a reprodução desta obra, mesmo parcial, por qualquer processo, sem prévia autorização, por escrito, do autor e da Editora. Editor: Rubens Prates Assistente editorial: Priscila Yoshimatsu Tradução: Lúcia A. Kinoshita Revisão gramatical: Marta Almeida de Sá Editoração eletrônica: Carolina Kuwabata ISBN: IG Histórico de impressões: Agosto/2015 Primeira edição Novatec Editora Ltda. Rua Luís Antônio dos Santos São Paulo, SP Brasil Tel.: novatec@novatec.com.br Site: novatec.com.br Twitter: twitter.com/novateceditora Facebook: facebook.com/novatec LinkedIn: linkedin.com/in/novatec

3 SUMÁRIO Agradecimentos Introdução Parte I Básico da programação Python Capítulo 1 Básico sobre o Python Fornecendo expressões no shell interativo Tipos de dado inteiro, de ponto flutuante e string...42 Concatenação e repetição de strings Armazenando valores em variáveis...44 Instruções de atribuição Nomes de variáveis...46 Seu primeiro programa Dissecando seu programa Comentários Função print()...50 Função input()...50 Exibindo o nome do usuário...51 Função len()...51 Funções str(), int() e float() Resumo...56 Exercícios práticos...56 Capítulo 2 Controle de fluxo Valores booleanos Operadores de comparação...60 Operadores booleanos

4 8 Automatize tarefas maçantes com Python Operadores booleanos binários Operador not...63 Misturando operadores booleanos e de comparação...64 Elementos do controle de fluxo Condições Blocos de código Execução do programa...66 Instrução de controle de fluxo Instruções if Instruções else...68 Instruções elif Instruções de loop while Instruções break Instruções continue...80 Loops for e a função range()...83 Importando módulos...87 Instruções from import...88 Encerrando um programa previamente com sys.exit()...88 Resumo...89 Exercícios práticos...89 Capítulo 3 Funções Instruções def com parâmetros Valores de retorno e instruções return...94 Valor None...95 Argumentos nomeados e print()...96 Escopo local e global...98 Variáveis locais não podem ser usadas no escopo global...99 Escopos locais não podem usar variáveis de outros escopos locais...99 Variáveis globais podem ser lidas a partir de um escopo local Variáveis locais e globais com o mesmo nome Instrução global Tratamento de exceções Um pequeno programa: adivinhe o número Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Sequência de Collatz Validação de dados de entrada...111

5 Sumário 9 Capítulo 4 Listas Tipo de dado lista Obtendo valores individuais de uma lista por meio de índices Índices negativos Obtendo sublistas com slices Obtendo o tamanho de uma lista com len() Alterando valores de uma lista usando índices Concatenação e repetição de listas Removendo valores de listas usando instruções del Trabalhando com listas Utilizando loops for com listas Operadores in e not in Truque da atribuição múltipla Operadores de atribuição expandidos Métodos Encontrando um valor em uma lista com o método index() Adicionando valores a listas com os métodos append() e insert() Removendo valores de listas com remove() Ordenando os valores de uma lista com o método sort() Exemplo de programa: Magic 8 Ball com uma lista Tipos semelhantes a listas: strings e tuplas Tipos de dados mutáveis e imutáveis Tipo de dado tupla Convertendo tipos com as funções list() e tuple() Referências Passando referências Funções copy() e deepcopy() do módulo copy Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Código para vírgulas Grade para imagem composta de caracteres Capítulo 5 Dicionários e estruturação de dados Tipo de dado dicionário Comparação entre dicionários e listas Métodos keys(), values() e items() Verificando se uma chave ou um valor estão presentes em um dicionário...148

6 10 Automatize tarefas maçantes com Python Método get() Método setdefault() Apresentação elegante Utilizando estruturas de dados para modelar objetos do mundo real Um tabuleiro de jogo da velha Dicionários e listas aninhados Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Inventário de um jogo de fantasia Função de lista para dicionário para o inventário de jogo de fantasia Capítulo 6 Manipulação de strings Trabalhando com strings Strings literais Indexação e slicing de strings Operadores in e not in com strings Métodos úteis de string Métodos de string upper(), lower(), isupper() e islower() Métodos de string isx Métodos de string startswith() e endswith() Métodos de string join() e split() Justificando texto com rjust(), ljust() e center() Removendo espaços em branco com strip(), rstrip() e lstrip() Copiando e colando strings com o módulo pyperclip Projeto: Repositório de senhas Passo 1: Design do programa e estruturas de dados Passo 2: Tratar argumentos da linha de comando Passo 3: Copiar a senha correta Projeto: Adicionando marcadores na marcação da Wiki Passo 1: Copiar e colar no clipboard Passo 2: Separar as linhas de texto e acrescentar o asterisco Passo 3: Juntar as linhas modificadas Resumo Exercícios práticos Projeto prático Exibição de tabela

7 Sumário Parte II Automatizando tarefas Capítulo 7 Correspondência de padrões com expressões regulares Encontrando padrões de texto sem usar expressões regulares Encontrando padrões de texto com expressões regulares Criando objetos Regex Objetos Regex de correspondência Revisão da correspondência com expressão regular Mais correspondência de padrões com expressões regulares Agrupando com parênteses Fazendo a correspondência de vários grupos com pipe Correspondência opcional usando ponto de interrogação Correspondendo a zero ou mais ocorrências usando asterisco Correspondendo a uma ou mais ocorrências usando o sinal de adição Correspondendo a repetições específicas usando chaves Correspondências greedy e nongreedy Método findall() Classes de caracteres Criando suas próprias classes de caracteres Acento circunflexo e o sinal de dólar Caractere-curinga Correspondendo a tudo usando ponto-asterisco Correspondendo a quebras de linha com o caractere ponto Revisão dos símbolos de regex Correspondências sem diferenciar letras maiúsculas de minúsculas Substituindo strings com o método sub() Administrando regexes complexas Combinando re.ignorecase, re.dotall e re.verbose Projeto: extrator de números de telefone e de endereços de Passo 1: Criar uma regex para números de telefone Passo 2: Criar uma regex para endereços de Passo 3: Encontrar todas as correspondências no texto do clipboard Passo 4: Reunir as correspondências em uma string para o clipboard Executando o programa Ideias para programas semelhantes Resumo Exercícios práticos

8 12 Automatize tarefas maçantes com Python Projetos práticos Detecção de senhas robustas Versão de strip() usando regex Capítulo 8 Lendo e escrevendo em arquivos Arquivos e paths de arquivo Barra invertida no Windows e barra para frente no OS X e no Linux Diretório de trabalho atual Comparação entre paths absolutos e relativos Criando novas pastas com os.makedirs() Módulo os.path Lidando com paths absolutos e relativos Obtendo os tamanhos dos arquivos e o conteúdo das pastas Verificando a validade de um path Processo de leitura/escrita Abrindo arquivos com a função open() Lendo o conteúdo dos arquivos Escrevendo em arquivos Salvando variáveis com o módulo shelve Salvando variáveis com a função pprint.pformat() Projeto: gerando arquivos aleatórios de provas Passo 1: Armazenar os dados da prova em um dicionário Passo 2: Criar o arquivo com a prova e embaralhar a ordem das perguntas Passo 3: Criar as opções de resposta Passo 4: Gravar conteúdo nos arquivos de prova e de respostas Projeto: Multiclipboard Passo 1: Comentários e configuração do shelf Passo 2: Salvar o conteúdo do clipboard com uma palavra-chave Passo 3: Listar palavras-chaves e carregar o conteúdo de uma palavra-chave. 248 Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Estendendo o multiclipboard Mad Libs Pesquisa com regex Capítulo 9 Organizando arquivos Módulo shutil Copiando arquivos e pastas

9 Sumário 13 Movendo e renomeando arquivos e pastas Apagando arquivos e pastas permanentemente Apagando arquivos com segurança usando o módulo send2trash Percorrendo uma árvore de diretório Compactando arquivos com o módulo zipfile Lendo arquivos ZIP Extraindo itens de arquivos ZIP Criando arquivos ZIP e adicionando itens Projeto: Renomeando arquivos com datas em estilo americano para datas em estilo europeu Passo 1: Criar uma regex para datas em estilo americano Passo 2: Identificar as partes da data nos nomes de arquivo Passo 3: Compor o novo nome de arquivo e renomear os arquivos Ideias para programas semelhantes Projeto: Fazer backup de uma pasta usando um arquivo ZIP Passo 1: Determinar o nome do arquivo ZIP Passo 2: Criar o novo arquivo ZIP Passo 3: Percorrer a árvore de diretório e fazer adições ao arquivo ZIP Ideias para programas semelhantes Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Cópia seletiva Apagando arquivos desnecessários Preenchendo as lacunas Capítulo 10 Debugging Gerando exceções Obtendo o traceback como uma string Asserções Usando uma asserção em uma simulação de semáforo Desabilitando as asserções Logging Utilizando o módulo logging Não faça debug com print() Níveis de logging Desabilitando o logging Logging em um arquivo

10 14 Automatize tarefas maçantes com Python Debugger do IDLE Go 288 Step Over Out Quit Fazendo debugging de um programa que soma números Breakpoints Resumo Exercícios práticos Projeto prático Debugging em um programa de lançamento de moeda Capítulo 11 Web Scraping Projeto: mapit.py com o módulo webbrowser Passo 1: Identificar o URL Passo 2: Tratar argumentos da linha de comando Passo 3: Tratar o conteúdo do clipboard e iniciar o navegador Ideias para programas semelhantes Fazendo download de arquivos da Web com o módulo requests Fazendo download de uma página web com a função requests.get() Verificando se houve erros Salvando arquivos baixados no disco rígido HTML Recursos para aprender HTML Uma revisão rápida Visualizando o código-fonte HTML de uma página web Abrindo as ferramentas de desenvolvedor em seu navegador Usando as ferramentas de desenvolvedor para encontrar elementos HTML Fazendo parse de HTML com o módulo BeautifulSoup Criando um objeto BeautifulSoup a partir do HTML Encontrando um elemento com o método select() Obtendo dados dos atributos de um elemento Projeto: Pesquisa Estou com sorte no Google Passo 1: Obter os argumentos da linha de comando e solicitar a página de pesquisa..315 Passo 2: Encontrar todos os resultados Passo 3: Abrir abas do navegador web para cada resultado Ideias para programas semelhantes...318

11 Sumário 15 Projeto: Downloading de todas as tirinhas XKCD Passo 1: Design do programa Passo 2: Download da página web Passo 3: Encontrar e fazer download da imagem da tirinha Passo 4: Salvar a imagem e encontrar a tirinha anterior Ideias para programas semelhantes Controlando o navegador com o módulo Selenium Iniciando um navegador controlado pelo Selenium Localizando elementos na página Clicando na página Preenchendo e submetendo formulários Enviando teclas especiais Clicando nos botões do navegador Mais informações sobre o Selenium Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Envio de s pela linha de comando Programa para fazer downloads de um site de imagens Verificação de links Capítulo 12 Trabalhando com planilhas Excel Documentos Excel Instalando o módulo openpyxl Lendo documentos Excel Abrindo documentos Excel com o OpenPyXL Obtendo as planilhas do workbook Obtendo as células das planilhas Fazendo a conversão entre letras e números das colunas Obtendo linhas e colunas das planilhas Workbooks, planilhas e células Projeto: Ler dados de uma planilha Passo 1: Ler os dados da planilha Passo 2: Preencher a estrutura de dados Passo 3: Gravar os resultados em um arquivo Ideias para programas semelhantes Escrevendo em documentos Excel Criando e salvando documentos Excel

12 16 Automatize tarefas maçantes com Python Criando e removendo planilhas Escrevendo valores em células Projeto: Atualizando uma planilha Passo 1: Definir uma estrutura de dados com as informações a serem atualizadas..352 Passo 2: Verificar todas as linhas e atualizar os preços incorretos Ideias para programas semelhantes Definindo o estilo de fonte das células Objetos Font Fórmulas Ajustando linhas e colunas Definido a altura da linha e a largura da coluna Mesclar e separar células Painéis congelados Gráficos Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Gerador de tabelas de multiplicação Programa para inserção de linhas em branco Programa para inverter células da planilha Arquivos-texto para planilha Planilhas para arquivos-texto Capítulo 13 Trabalhando com documentos PDF e Word Documentos PDF Extraindo texto de PDFs Descriptografando PDFs Criando PDFs Projeto: Combinando páginas selecionadas de vários PDFs Passo 1: Encontrar todos os arquivos PDF Passo 2: Abrir cada PDF Passo 3: Adicionar cada página Passo 4: Salvar o resultado Ideias para programas semelhantes Documentos Word Lendo documentos Word Obtendo o texto completo de um arquivo.docx Estilizando parágrafos e objetos Run...386

13 Sumário 17 Criando documentos Word com estilos que não sejam default Atributos de Run Escrevendo em documentos Word Adicionando títulos Adicionando quebras de linha e de página Adicionando imagens Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Paranoia com PDFs Convites personalizados como documentos Word Programa para quebra de senha de PDF baseado em força bruta Capítulo 14 Trabalhando com arquivos CSV e dados JSON Módulo CSV Objetos Reader Lendo dados de objetos Reader em um loop for Objetos Writer Argumentos nomeados delimiter e lineterminator Projeto: Removendo o cabeçalho de arquivos CSV Passo 1: Percorrer todos os arquivos CSV em um loop Passo 2: Ler o arquivo CSV Passo 3: Gravar o arquivo CSV sem a primeira linha Ideias para programas semelhantes JSON e APIs Módulo json Lendo JSON com a função loads() Escrevendo JSON com a função dumps() Projeto: Acessando dados atuais de previsão do tempo Passo 1: Obter a localidade a partir dos argumentos da linha de comando Passo 2: Fazer download dos dados JSON Passo 3: Carregar dados JSON e exibir informações sobre a previsão do tempo Ideias para programas semelhantes Resumo Exercícios práticos Projeto prático Conversor de Excel para CSV...416

14 18 Automatize tarefas maçantes com Python Capítulo 15 Monitorando tempo, agendando tarefas e iniciando programas Módulo time Função time.time() Função time.sleep() Arredondando números Projeto: Supercronômetro Passo 1: Preparar o programa para monitorar tempos Passo 2: Monitorar e exibir os tempos de duração das rodadas Ideias para programas semelhantes Módulo datetime Tipo de dado timedelta Fazendo uma pausa até uma data específica Convertendo objetos datetime em strings Convertendo strings em objetos datetime Revisão das funções de tempo do Python Multithreading Passando argumentos à função-alvo da thread Problemas de concorrência Projeto: Programa multithreaded para download de XKCD Passo 1: Modificar o programa para que use uma função Passo 2: Criar e iniciar as threads Passo 3: Esperar todas as threads terminarem Iniciando outros programas a partir do Python Passando argumentos da linha de comando a Popen() Task Scheduler, launchd e cron Abrindo sites com o Python Executando outros scripts Python Abrindo arquivos com aplicativos default Projeto: Programa simples de contagem regressiva Passo 1: Fazer a contagem regressiva Passo 2: Reproduzir o arquivo de áudio Ideias para programas semelhantes Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Cronômetro elegante Programa agendado para fazer download de web comics

15 Sumário 19 Capítulo 16 Enviando e mensagens de texto SMTP Enviando s Conectando-se a um servidor SMTP Enviando a mensagem Hello do SMTP Iniciando a criptografia TLS Fazendo login no servidor SMTP Enviando um Desconectando-se do servidor SMTP IMAP Obtendo e apagando s com o IMAP Conectando-se a um servidor IMAP Fazendo login no servidor IMAP Procurando s Buscando um e marcando-o como lido Obtendo endereços de de uma mensagem pura Obtendo o corpo de uma mensagem pura Apagando s Desconectando-se do servidor IMAP Projeto: Enviando s com aviso de vencimento de pagamento Passo 1: Abrir o arquivo Excel Passo 2: Localizar todos os sócios que não fizeram o pagamento Passo 3: Enviar s personalizados para servir de lembrete Enviando mensagens de texto com o Twilio Criando uma conta no Twilio Enviando mensagens de texto Projeto: Módulo Envie uma mensagem a mim mesmo Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Programa para enviar s com atribuições de tarefas aleatórias Lembrete para pegar o guarda-chuva Cancelamento automático de inscrição Controlando seu computador por Capítulo 17 Manipulando imagens Básico sobre imagens no computador Cores e valores RGBA Coordenadas e tuplas de caixa

16 20 Automatize tarefas maçantes com Python Manipulando imagens com o Pillow Trabalhando com o tipo de dado Image Recortando imagens Copiando e colando imagens sobre outras imagens Redimensionando uma imagem Fazendo rotações e invertendo as imagens Alterando pixels individuais Projeto: Adicionando um logo Passo 1: Abrir a imagem com o logo Passo 2: Percorrer todos os arquivos e abrir as imagens em um loop Passo 3: Redimensionar as imagens Passo 4: Adicionar o logo e salvar as alterações Ideias para programas semelhantes Desenhando em imagens Desenhando formas Desenhando textos Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Estendendo e corrigindo os programas do projeto do capítulo Identificando pastas com fotos no disco rígido Cartões personalizados para indicar o assento Capítulo 18 Controlando o teclado e o mouse com automação de GUI Instalando o módulo pyautogui Permanecendo no caminho certo Encerrando tudo ao fazer logout Pausas e falhas com segurança Controlando os movimentos do mouse Movendo o mouse Obtendo a posição do mouse Projeto: Onde está o mouse neste momento? Passo 1: Importar o módulo Passo 2: Criar o código para saída e o loop infinito Passo 3: Obter e exibir as coordenadas do mouse Controlando a interação com o mouse Clicando o mouse Arrastando o mouse Fazendo rolagens com o mouse...524

17 Sumário 21 Trabalhando com a tela Obtendo uma captura de tela Analisando a tela capturada Projeto: Estendendo o programa mousenow Reconhecimento de imagens Controlando o teclado Enviando uma string a partir do teclado Nomes das teclas Pressionando e soltando as teclas Combinações para atalhos de teclado Revisão das funções de PyAutoGUI Projeto: Preenchimento automático de formulários Passo 1: Identificar os passos Passo 2: Definir as coordenadas Step 3: Começar a digitar os dados Passo 4: Tratar listas de seleção e botões de rádio Passo 5: Submeter o formulário e esperar Resumo Exercícios práticos Projetos práticos Parecendo ocupado Bot para aplicativo de mensagens instantâneas Tutorial para bot usado em jogo Apêndice A Instalando módulos de terceiros Ferramenta pip Instalando módulos de terceiros Apêndice B Executando programas Linha shebang Executando programas Python no Windows Executando programas Python no OS X e no Linux Executando programas Python com as asserções desabilitadas Apêndice C Respostas aos exercícios práticos Capítulo Capítulo Capítulo

18 22 Automatize tarefas maçantes com Python Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo Capítulo