Перейти к основному содержимому

200 вопросов по Python

В РАЗРАБОТКЕЛАБОРАТОРИЯНЕ ОБЯЗАТЕЛЬНО

200 вопросов по Python​

Основы Python​

Вопрос​

Что такое Python?

Ответ​

Python — это высокоуровневый интерпретируемый язык программирования общего назначения с динамической типизацией и автоматическим управлением памятью. Он поддерживает объектно-ориентированное, процедурное и функциональное программирование.

Вопрос​

Как запустить скрипт на Python из командной строки?

Ответ​

Скрипт запускается командой python имя_файла.py или python3 имя_файла.py, если в системе установлено несколько версий Python.

Вопрос​

Что такое PEP 8?

Ответ​

PEP 8 — это официальное руководство по стилю написания кода на Python. Оно определяет соглашения по отступам, именованию переменных, длине строк, пробелам и другим аспектам оформления кода.

Вопрос​

Какой символ используется для однострочного комментария в Python?

Ответ​

Символ # используется для однострочного комментария. Всё, что следует после него в той же строке, игнорируется интерпретатором.

Вопрос​

Как создать многострочный комментарий в Python?

Ответ​

Python не имеет специального синтаксиса для многострочных комментариев. Для этой цели используются многострочные строки в тройных кавычках (''' или """), которые не присваиваются переменным и игнорируются при выполнении.

Вопрос​

Что такое переменная в Python?

Ответ​

Переменная в Python — это имя, связанное со значением в памяти. Присваивание создаёт ссылку на объект, а не копирует его.

Вопрос​

Как объявить переменную в Python?

Ответ​

Переменная объявляется присваиванием значения:

x = 42

Вопрос​

Можно ли изменить тип переменной после её создания?

Ответ​

Да, переменная может ссылаться на объекты разных типов в разные моменты времени, так как Python использует динамическую типизацию.

Вопрос​

Какие основные числовые типы данных есть в Python?

Ответ​

Основные числовые типы: int (целые числа), float (числа с плавающей точкой) и complex (комплексные числа).

Вопрос​

Что такое None в Python?

Ответ​

None — это специальный объект, представляющий отсутствие значения. Это единственный экземпляр типа NoneType.

Вопрос​

Как проверить тип переменной?

Ответ​

Тип переменной проверяется с помощью функции type():

x = 5
print(type(x))  # <class 'int'>

Вопрос​

Как проверить, принадлежит ли объект определённому типу?

Ответ​

Используется функция isinstance():

x = 5
print(isinstance(x, int))  # True

Вопрос​

Что такое иммутабельность?

Ответ​

Иммутабельность — это свойство объекта, при котором его значение нельзя изменить после создания. Примеры иммутабельных типов: int, float, str, tuple.

Вопрос​

Какие встроенные типы данных в Python являются иммутабельными?

Ответ​

Иммутабельные типы: int, float, complex, bool, str, bytes, tuple, frozenset.

Вопрос​

Какие встроенные типы данных в Python являются мутабельными?

Ответ​

Мутабельные типы: list, dict, set, bytearray.

Вопрос​

Что такое строка в Python?

Ответ​

Строка — это упорядоченная последовательность символов, заключённая в одинарные, двойные или тройные кавычки. Строки иммутабельны.

Вопрос​

Как объединить две строки?

Ответ​

Строки объединяются с помощью оператора +:

s = "Hello" + " " + "World"

Вопрос​

Как повторить строку несколько раз?

Ответ​

Строка повторяется с помощью оператора *:

s = "Ha" * 3  # "HaHaHa"

Вопрос​

Как получить длину строки?

Ответ​

Длина строки получается с помощью функции len():

len("Python")  # 6

Вопрос​

Как получить символ по индексу в строке?

Ответ​

Символ по индексу получается с помощью квадратных скобок:

s = "Python"
print(s[0])  # 'P'

Вопрос​

Поддерживают ли строки в Python отрицательную индексацию?

Ответ​

Да, отрицательные индексы отсчитываются с конца строки: -1 — последний символ, -2 — предпоследний и так далее.

Вопрос​

Что делает срез строки s[1:4]?

Ответ​

Срез s[1:4] возвращает подстроку, начиная с индекса 1 (включительно) и до индекса 4 (исключительно).

Вопрос​

Как преобразовать число в строку?

Ответ​

Число преобразуется в строку с помощью функции str():

str(42)  # "42"

Вопрос​

Как преобразовать строку в целое число?

Ответ​

Строка преобразуется в целое число с помощью функции int():

int("42")  # 42

Вопрос​

Что произойдёт при попытке преобразовать строку "abc" в число с помощью int()?

Ответ​

Будет выброшено исключение ValueError, так как строка не представляет корректное числовое значение.

Вопрос​

Что такое f-строки?

Ответ​

F-строки — это строковые литералы с префиксом f или F, позволяющие встраивать выражения внутри фигурных скобок:

name = "Alice"
greeting = f"Hello, {name}!"

Вопрос​

Как сравнить две строки на равенство?

Ответ​

Строки сравниваются с помощью оператора ==:

"hello" == "hello"  # True

Вопрос​

Чувствительны ли строки к регистру при сравнении?

Ответ​

Да, строки чувствительны к регистру: "Hello" == "hello" возвращает False.

Вопрос​

Как привести строку к нижнему регистру?

Ответ​

Используется метод .lower():

"HELLO".lower()  # "hello"

Вопрос​

Как проверить, начинается ли строка с определённой подстроки?

Ответ​

Используется метод .startswith():

"Python".startswith("Py")  # True

Вопрос​

Что такое список в Python?

Ответ​

Список — это упорядоченная мутабельная коллекция элементов, которая может содержать объекты разных типов. Элементы списка доступны по индексу.

Вопрос​

Как создать пустой список?

Ответ​

Пустой список создаётся так:

lst = []
# или
lst = list()

Вопрос​

Как добавить элемент в конец списка?

Ответ​

Элемент добавляется с помощью метода .append():

lst = [1, 2]
lst.append(3)  # [1, 2, 3]

Вопрос​

Как удалить элемент из списка по значению?

Ответ​

Элемент удаляется по значению с помощью метода .remove():

lst = [1, 2, 3]
lst.remove(2)  # [1, 3]

Вопрос​

Что делает метод .pop() у списка?

Ответ​

Метод .pop() удаляет и возвращает элемент по указанному индексу (по умолчанию — последний):

lst = [1, 2, 3]
x = lst.pop()  # x = 3, lst = [1, 2]

Вопрос​

Как получить длину списка?

Ответ​

Длина списка получается с помощью функции len():

len([1, 2, 3])  # 3

Вопрос​

Поддерживают ли списки отрицательную индексацию?

Ответ​

Да, списки поддерживают отрицательную индексацию, как и строки.

Вопрос​

Что такое срез списка?

Ответ​

Срез списка — это новый список, содержащий подмножество элементов исходного списка, заданное диапазоном индексов:

[0, 1, 2, 3][1:3]  # [1, 2]

Вопрос​

Можно ли изменить элемент списка по индексу?

Ответ​

Да, списки мутабельны, поэтому элемент можно изменить по индексу:

lst = [1, 2, 3]
lst[0] = 10  # [10, 2, 3]

Вопрос​

Как объединить два списка?

Ответ​

Списки объединяются с помощью оператора +:

[1, 2] + [3, 4]  # [1, 2, 3, 4]

Вопрос​

Как повторить список несколько раз?

Ответ​

Список повторяется с помощью оператора *:

[1, 2] * 3  # [1, 2, 1, 2, 1, 2]

Вопрос​

Что такое кортеж (tuple)?

Ответ​

Кортеж — это упорядоченная иммутабельная коллекция элементов, которая может содержать объекты разных типов.

Вопрос​

Как создать кортеж с одним элементом?

Ответ​

Кортеж с одним элементом создаётся с запятой после значения:

t = (42,)

Вопрос​

Можно ли изменить элемент кортежа после создания?

Ответ​

Нет, кортежи иммутабельны, и их элементы нельзя изменить после создания.

Вопрос​

Зачем использовать кортеж вместо списка?

Ответ​

Кортежи используются, когда данные не должны изменяться, например, для ключей в словарях или для представления фиксированных структур.

Вопрос​

Что такое множество (set)?

Ответ​

Множество — это неупорядоченная коллекция уникальных хэшируемых объектов. Множества поддерживают операции теории множеств.

Вопрос​

Как создать пустое множество?

Ответ​

Пустое множество создаётся с помощью set(). Запись {} создаёт пустой словарь, а не множество.

Вопрос​

Как добавить элемент в множество?

Ответ​

Элемент добавляется с помощью метода .add():

s = set()
s.add(1)

Вопрос​

Как проверить, содержит ли множество определённый элемент?

Ответ​

Проверка выполняется с помощью оператора in:

1 in {1, 2, 3}  # True

Вопрос​

Что такое словарь (dict)?

Ответ​

Словарь — это неупорядоченная (до Python 3.7) коллекция пар «ключ-значение», где ключи уникальны и хэшируемы, а значения могут быть любого типа.

Вопрос​

Как создать пустой словарь?

Ответ​

Пустой словарь создаётся так:

d = {}
# или
d = dict()

Вопрос​

Как получить значение по ключу в словаре?

Ответ​

Значение получается с помощью квадратных скобок:

d = {"a": 1}
value = d["a"]  # 1

Вопрос​

Что произойдёт при обращении к несуществующему ключу в словаре?

Ответ​

Будет выброшено исключение KeyError.

Вопрос​

Как безопасно получить значение по ключу, если ключ может отсутствовать?

Ответ​

Используется метод .get():

d = {"a": 1}
value = d.get("b", 0)  # 0

Вопрос​

Как добавить или обновить пару «ключ-значение» в словаре?

Ответ​

Присваивание по ключу добавляет новую пару или обновляет существующую:

d = {}
d["key"] = "value"

Вопрос​

Как удалить элемент из словаря по ключу?

Ответ​

Элемент удаляется с помощью оператора del или метода .pop():

d = {"a": 1}
del d["a"]
# или
d.pop("a")

Вопрос​

Как получить все ключи словаря?

Ответ​

Все ключи получаются с помощью метода .keys():

{"a": 1, "b": 2}.keys()  # dict_keys(['a', 'b'])

Вопрос​

Как перебрать все пары «ключ-значение» в словаре?

Ответ​

Используется метод .items():

for key, value in d.items():
    print(key, value)

Вопрос​

Что такое функция в Python?

Ответ​

Функция — это именованный блок кода, который выполняет определённую задачу и может принимать аргументы и возвращать значение.

Вопрос​

Как определить функцию?

Ответ​

Функция определяется с помощью ключевого слова def:

def greet():
    return "Hello"

Вопрос​

Как передать аргументы в функцию?

Ответ​

Аргументы указываются в скобках при определении функции:

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

Вопрос​

Что делает ключевое слово return?

Ответ​

Ключевое слово return завершает выполнение функции и возвращает указанное значение вызывающему коду.

Вопрос​

Что возвращает функция, если в ней нет return?

Ответ​

Функция возвращает None, если явный return отсутствует.

Вопрос​

Что такое параметр по умолчанию?

Ответ​

Параметр по умолчанию — это значение, которое используется, если аргумент не был передан при вызове функции:

def greet(name="Guest"):
    return f"Hello, {name}"

Вопрос​

Можно ли передавать переменное количество аргументов в функцию?

Ответ​

Да, с помощью *args для позиционных аргументов и **kwargs для именованных:

def func(*args, **kwargs):
    pass

Вопрос​

Что такое локальная переменная?

Ответ​

Локальная переменная — это переменная, определённая внутри функции и доступная только в её теле.

Вопрос​

Что такое глобальная переменная?

Ответ​

Глобальная переменная — это переменная, определённая на уровне модуля и доступная из любой функции в этом модуле.

Вопрос​

Как изменить глобальную переменную внутри функции?

Ответ​

Для изменения глобальной переменной внутри функции используется ключевое слово global:

x = 0
def f():
    global x
    x = 1

Вопрос​

Что такое область видимости (scope)?

Ответ​

Область видимости определяет, где в коде переменная доступна. Python использует правило LEGB: Local, Enclosing, Global, Built-in.

Вопрос​

Что такое замыкание (closure)?

Ответ​

Замыкание — это функция, которая запоминает значения переменных из окружающей области видимости, даже после завершения выполнения внешней функции.

Вопрос​

Что такое декоратор?

Ответ​

Декоратор — это функция, которая принимает другую функцию и расширяет её поведение без изменения кода.

Вопрос​

Как применить декоратор к функции?

Ответ​

Декоратор применяется с помощью символа @ над определением функции:

@decorator
def func():
    pass

Вопрос​

Что такое генератор?

Ответ​

Генератор — это функция, которая возвращает итератор с помощью ключевого слова yield. Она генерирует значения по запросу, а не сразу все.

Вопрос​

Что делает ключевое слово yield?

Ответ​

Ключевое слово yield приостанавливает выполнение функции и возвращает значение вызывающему коду. При следующем вызове функция возобновляется с места остановки.

Вопрос​

Как создать генераторное выражение?

Ответ​

Генераторное выражение создаётся в круглых скобках:

gen = (x**2 for x in range(5))

Вопрос​

Чем генератор отличается от списка?

Ответ​

Генератор вычисляет значения по мере необходимости и потребляет меньше памяти, тогда как список хранит все значения сразу.

Вопрос​

Что такое итератор?

Ответ​

Итератор — это объект, который реализует методы __iter__() и __next__(), позволяя перебирать последовательность значений.

Вопрос​

Что такое итерируемый объект?

Ответ​

Итерируемый объект — это объект, который может возвращать итератор, например, через вызов iter(). Примеры: списки, строки, кортежи.

Вопрос​

Как проверить, является ли объект итерируемым?

Ответ​

Объект является итерируемым, если у него есть метод __iter__(). Практически проверяется с помощью iter(obj) или модуля collections.abc.

Вопрос​

Что такое контекстный менеджер?

Ответ​

Контекстный менеджер — это объект, который определяет поведение блока кода при входе и выходе из него, обычно с помощью оператора with.

Вопрос​

Как создать контекстный менеджер?

Ответ​

Контекстный менеджер создаётся путём реализации методов __enter__() и __exit__() или с помощью декоратора contextlib.contextmanager.

Вопрос​

Что делает оператор with?

Ответ​

Оператор with обеспечивает корректное управление ресурсами, автоматически вызывая методы входа и выхода контекстного менеджера.

Вопрос​

Как открыть файл для чтения?

Ответ​

Файл открывается с помощью функции open() в режиме 'r':

with open('file.txt', 'r') as f:
    content = f.read()

Вопрос​

Как обрабатывать исключения в Python?

Ответ​

Исключения обрабатываются с помощью блока try...except:

try:
    risky_code()
except ValueError:
    handle_error()

Вопрос​

Какие базовые классы исключений есть в Python?

Ответ​

Базовый класс всех исключений — BaseException. Большинство пользовательских исключений наследуются от Exception.

Вопрос​

Что делает блок finally?

Ответ​

Блок finally выполняется всегда, независимо от того, было ли исключение или нет. Он используется для освобождения ресурсов.

Вопрос​

Как выбросить исключение вручную?

Ответ​

Исключение выбрасывается с помощью ключевого слова raise:

raise ValueError("Invalid value")

Вопрос​

Что такое пользовательское исключение?

Ответ​

Пользовательское исключение — это класс, наследуемый от Exception или его подклассов:

class MyError(Exception):
    pass

Вопрос​

Что такое модуль в Python?

Ответ​

Модуль — это файл с расширением .py, содержащий определения функций, классов и переменных.

Вопрос​

Как импортировать модуль?

Ответ​

Модуль импортируется с помощью ключевого слова import:

import math

Вопрос​

Как импортировать конкретную функцию из модуля?

Ответ​

Функция импортируется с помощью from ... import ...:

from math import sqrt

Вопрос​

Что такое пакет?

Ответ​

Пакет — это каталог, содержащий файл __init__.py (в Python 3.3+ он может отсутствовать) и один или несколько модулей.

Вопрос​

Как импортировать модуль из пакета?

Ответ​

Модуль импортируется с указанием пути через точки:

from package.subpackage import module

Объектно-ориентированное программирование​

Вопрос​

Что такое класс в Python?

Ответ​

Класс — это шаблон для создания объектов. Он определяет атрибуты и методы, которыми будут обладать экземпляры этого класса.

Вопрос​

Как создать класс в Python?

Ответ​

Класс создаётся с помощью ключевого слова class:

class MyClass:
    pass

Вопрос​

Что такое экземпляр класса?

Ответ​

Экземпляр класса — это объект, созданный на основе класса. Каждый экземпляр имеет собственное состояние, но разделяет поведение, определённое в классе.

Вопрос​

Как создать экземпляр класса?

Ответ​

Экземпляр создаётся вызовом класса как функции:

obj = MyClass()

Вопрос​

Что такое метод экземпляра?

Ответ​

Метод экземпляра — это функция, определённая внутри класса и принимающая self в качестве первого параметра. Он оперирует данными конкретного экземпляра.

Вопрос​

Что такое конструктор в Python?

Ответ​

Конструктор — это специальный метод __init__, который вызывается при создании нового экземпляра класса и используется для инициализации его атрибутов.

Вопрос​

Приведите пример конструктора.

Ответ​

class Person:
    def __init__(self, name):
        self.name = name

Вопрос​

Что такое атрибут класса?

Ответ​

Атрибут класса — это переменная, определённая непосредственно в теле класса. Она общая для всех экземпляров этого класса.

Вопрос​

Чем атрибут класса отличается от атрибута экземпляра?

Ответ​

Атрибут класса принадлежит самому классу и разделяется между всеми экземплярами. Атрибут экземпляра принадлежит конкретному объекту и может отличаться у разных экземпляров.

Вопрос​

Что такое наследование в Python?

Ответ​

Наследование — это механизм, позволяющий одному классу (дочернему) унаследовать атрибуты и методы другого класса (родительского).

Вопрос​

Как реализовать наследование?

Ответ​

Дочерний класс указывает родительский в скобках после своего имени:

class Child(Parent):
    pass

Вопрос​

Что такое переопределение метода?

Ответ​

Переопределение метода — это создание в дочернем классе метода с тем же именем, что и в родительском, чтобы изменить его поведение.

Вопрос​

Как вызвать метод родительского класса из дочернего?

Ответ​

Используется функция super():

class Child(Parent):
    def method(self):
        super().method()

Вопрос​

Что такое полиморфизм?

Ответ​

Полиморфизм — это возможность объектов разных классов обрабатываться одинаково через общий интерфейс, например, через одинаковые имена методов.

Вопрос​

Поддерживает ли Python множественное наследование?

Ответ​

Да, Python поддерживает множественное наследование: класс может наследовать от нескольких родительских классов.

Вопрос​

Что такое MRO (Method Resolution Order)?

Ответ​

MRO — это порядок, в котором Python ищет методы при множественном наследовании. Он следует алгоритму C3-линеаризации.

Вопрос​

Как узнать MRO класса?

Ответ​

Используется атрибут __mro__ или метод mro():

print(MyClass.__mro__)

Вопрос​

Что такое инкапсуляция в Python?

Ответ​

Инкапсуляция — это принцип сокрытия внутренней реализации объекта и предоставления только необходимого интерфейса. В Python она достигается соглашениями об именовании.

Вопрос​

Как обозначить приватный атрибут в Python?

Ответ​

Приватный атрибут обозначается двумя подчёркиваниями в начале имени: __private_attr. Python выполняет name mangling, изменяя имя на _ClassName__private_attr.

Вопрос​

Что такое свойство (property)?

Ответ​

Свойство — это способ определить методы для получения, установки и удаления значения атрибута с использованием декоратора @property.

Вопрос​

Приведите пример использования @property.

Ответ​

class Circle:
    def __init__(self, radius):
        self._radius = radius

    @property
    def radius(self):
        return self._radius

    @radius.setter
    def radius(self, value):
        if value < 0:
            raise ValueError("Radius cannot be negative")
        self._radius = value

Вопрос​

Что такое статический метод?

Ответ​

Статический метод — это метод, который не принимает self или cls и не зависит от состояния экземпляра или класса. Он объявляется с помощью декоратора @staticmethod.

Вопрос​

Что такое метод класса?

Ответ​

Метод класса — это метод, который принимает cls вместо self и работает с классом, а не с экземпляром. Он объявляется с помощью декоратора @classmethod.

Вопрос​

Для чего используется @classmethod?

Ответ​

@classmethod часто используется для альтернативных конструкторов:

class Person:
    @classmethod
    def from_string(cls, s):
        name = s.split()[0]
        return cls(name)

Вопрос​

Что такое абстрактный класс?

Ответ​

Абстрактный класс — это класс, который не предназначен для создания экземпляров и содержит хотя бы один абстрактный метод. Он определяет интерфейс для подклассов.

Вопрос​

Как создать абстрактный класс в Python?

Ответ​

Используется модуль abc и декоратор @abstractmethod:

from abc import ABC, abstractmethod

class Shape(ABC):
    @abstractmethod
    def area(self):
        pass

Вопрос​

Можно ли создать экземпляр абстрактного класса?

Ответ​

Нет, попытка создать экземпляр абстрактного класса вызовет исключение TypeError, если не все абстрактные методы реализованы.

Вопрос​

Что такое композиция?

Ответ​

Композиция — это отношение «часть-целое», при котором один объект содержит другие объекты как свои атрибуты и управляет их жизненным циклом.

Вопрос​

Чем композиция отличается от наследования?

Ответ​

Наследование описывает «является» (is-a), а композиция — «имеет» (has-a). Композиция предпочтительнее, когда нужно гибко комбинировать поведение.

Вопрос​

Что такое дата-класс (dataclass)?

Ответ​

Дата-класс — это класс, автоматически генерирующий стандартные методы (__init__, __repr__, __eq__ и др.) на основе аннотаций типов. Создаётся с помощью декоратора @dataclass.

Вопрос​

Приведите пример dataclass.

Ответ​

from dataclasses import dataclass

@dataclass
class Point:
    x: int
    y: int

Модули и пакеты​

Вопрос​

Что такое модуль в Python?

Ответ​

Модуль — это файл с расширением .py, содержащий определения функций, классов и переменных.

Вопрос​

Как импортировать модуль?

Ответ​

С помощью ключевого слова import:

import math

Вопрос​

Как импортировать конкретную функцию из модуля?

Ответ​

С помощью конструкции from ... import ...:

from math import sqrt

Вопрос​

Что такое пакет?

Ответ​

Пакет — это каталог, содержащий файл __init__.py (в современных версиях Python он может отсутствовать) и один или несколько модулей.

Вопрос​

Как импортировать модуль из пакета?

Ответ​

Через точечную нотацию:

from mypackage.mymodule import myfunction

Вопрос​

Что делает файл __init__.py?

Ответ​

Файл __init__.py указывает Python, что каталог является пакетом. Он может содержать код инициализации пакета или быть пустым.

Вопрос​

Что такое относительный импорт?

Ответ​

Относительный импорт — это импорт модулей внутри пакета с использованием точек:

from .module import func      # текущий пакет
from ..parent import func     # родительский пакет

Вопрос​

Как получить список всех атрибутов модуля?

Ответ​

С помощью функции dir():

import math
print(dir(math))

Вопрос​

Что хранится в атрибуте __name__ модуля?

Ответ​

Если модуль запущен напрямую, __name__ равен "__main__". Если импортирован — имени модуля.

Вопрос​

Зачем пишут if __name__ == "__main__":?

Ответ​

Эта конструкция позволяет выполнять код только при запуске файла напрямую, но не при импорте как модуля.

Исключения​

Вопрос​

Как обрабатывать исключения в Python?

Ответ​

С помощью блока try...except:

try:
    risky_code()
except ValueError as e:
    handle_error(e)

Вопрос​

Какие базовые классы исключений есть в Python?

Ответ​

Все исключения наследуются от BaseException. Большинство пользовательских исключений наследуются от Exception.

Вопрос​

Что делает блок finally?

Ответ​

Блок finally выполняется всегда, независимо от того, было ли исключение или нет. Он используется для освобождения ресурсов.

Вопрос​

Как выбросить исключение вручную?

Ответ​

С помощью ключевого слова raise:

raise ValueError("Invalid input")

Вопрос​

Как создать пользовательское исключение?

Ответ​

Нужно создать класс, наследуемый от Exception:

class MyError(Exception):
    pass

Вопрос​

Можно ли передавать данные в исключение?

Ответ​

Да, исключение может принимать аргументы в конструкторе:

raise MyError("Something went wrong", 42)

Вопрос​

Как получить доступ к аргументам исключения?

Ответ​

Через атрибут args:

except MyError as e:
    print(e.args)  # ("Something went wrong", 42)

Вопрос​

Что такое цепочка исключений (exception chaining)?

Ответ​

Цепочка исключений возникает при использовании raise ... from ..., что сохраняет контекст первоначальной ошибки.

Вопрос​

Приведите пример цепочки исключений.

Ответ​

try:
    open('missing.txt')
except OSError as e:
    raise RuntimeError("Failed to read file") from e

Вопрос​

Как перехватить несколько типов исключений?

Ответ​

Указав их в кортеже:

except (ValueError, TypeError) as e:
    handle(e)

Работа с файлами​

Вопрос​

Как открыть файл для чтения?

Ответ​

С помощью функции open() в режиме 'r':

with open('file.txt', 'r') as f:
    content = f.read()

Вопрос​

Как открыть файл для записи?

Ответ​

В режиме 'w':

with open('file.txt', 'w') as f:
    f.write("Hello")

Вопрос​

Что делает оператор with при работе с файлами?

Ответ​

Оператор with гарантирует, что файл будет корректно закрыт после завершения блока, даже если произойдёт исключение.

Вопрос​

Как прочитать файл построчно?

Ответ​

С помощью цикла:

with open('file.txt') as f:
    for line in f:
        print(line.strip())

Вопрос​

Как записать список строк в файл?

Ответ​

С помощью метода writelines():

with open('file.txt', 'w') as f:
    f.writelines(['line1\n', 'line2\n'])

Вопрос​

Как проверить, существует ли файл?

Ответ​

С помощью функции os.path.exists() или pathlib.Path.exists():

from pathlib import Path
if Path('file.txt').exists():
    ...

Вопрос​

Как получить информацию о файле (размер, время изменения)?

Ответ​

С помощью os.stat() или pathlib.Path.stat():

from pathlib import Path
stat = Path('file.txt').stat()
print(stat.st_size)

Вопрос​

Как работать с путями к файлам кроссплатформенно?

Ответ​

Используется модуль pathlib:

from pathlib import Path
p = Path('folder') / 'file.txt'

Вопрос​

Что такое текстовый и бинарный режимы открытия файла?

Ответ​

Текстовый режим ('r', 'w') работает со строками и применяет кодировку. Бинарный режим ('rb', 'wb') работает с байтами.

Вопрос​

Как указать кодировку при открытии файла?

Ответ​

Через параметр encoding:

open('file.txt', 'r', encoding='utf-8')

Декораторы​

Вопрос​

Что такое декоратор в Python?

Ответ​

Декоратор — это функция, которая принимает другую функцию и расширяет её поведение без изменения исходного кода.

Вопрос​

Как применить декоратор к функции?

Ответ​

С помощью синтаксиса @имя_декоратора над определением функции:

@my_decorator
def func():
    pass

Вопрос​

Приведите пример простого декоратора.

Ответ​

def my_decorator(func):
    def wrapper():
        print("Before")
        func()
        print("After")
    return wrapper

@my_decorator
def say_hello():
    print("Hello")

say_hello()
# Вывод:
# Before
# Hello
# After

Вопрос​

Можно ли передавать аргументы в декорируемую функцию?

Ответ​

Да, обёртка (wrapper) должна принимать *args и **kwargs:

def decorator(func):
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

Вопрос​

Как создать декоратор с параметрами?

Ответ​

Декоратор с параметрами — это функция, возвращающая декоратор:

def repeat(n):
    def decorator(func):
        def wrapper(*args, **kwargs):
            for _ in range(n):
                func(*args, **kwargs)
        return wrapper
    return decorator

@repeat(3)
def greet():
    print("Hi")

Вопрос​

Что делает functools.wraps?

Ответ​

functools.wraps сохраняет метаданные оригинальной функции (имя, документацию, аннотации) в обёртке:

from functools import wraps

def my_decorator(func):
    @wraps(func)
    def wrapper(*args, **kwargs):
        return func(*args, **kwargs)
    return wrapper

Вопрос​

Какие встроенные декораторы есть в Python?

Ответ​

Встроенные декораторы: @staticmethod, @classmethod, @property.

Вопрос​

Можно ли применять несколько декораторов к одной функции?

Ответ​

Да, декораторы применяются последовательно снизу вверх:

@decorator1
@decorator2
def func():
    pass
# эквивалентно: func = decorator1(decorator2(func))

Вопрос​

Что такое класс-декоратор?

Ответ​

Класс-декоратор — это класс, реализующий метод __call__, позволяющий использовать экземпляр класса как функцию:

class CallCounter:
    def __init__(self, func):
        self.func = func
        self.count = 0

    def __call__(self, *args, **kwargs):
        self.count += 1
        return self.func(*args, **kwargs)

Вопрос​

Где применяются декораторы на практике?

Ответ​

Декораторы используются для логирования, кэширования, проверки прав доступа, измерения времени выполнения, валидации входных данных и управления состоянием.

Генераторы и итераторы​

Вопрос​

Что такое генератор?

Ответ​

Генератор — это функция, которая возвращает итератор с помощью ключевого слова yield. Она генерирует значения по запросу.

Вопрос​

Что делает ключевое слово yield?

Ответ​

yield приостанавливает выполнение функции и возвращает значение. При следующем вызове функция возобновляется с места остановки.

Вопрос​

Приведите пример генератора.

Ответ​

def count_up_to(n):
    i = 1
    while i <= n:
        yield i
        i += 1

for num in count_up_to(3):
    print(num)  # 1, 2, 3

Вопрос​

Что такое генераторное выражение?

Ответ​

Генераторное выражение — это компактный способ создания генератора:

gen = (x**2 for x in range(5))

Вопрос​

Чем генератор отличается от списка?

Ответ​

Генератор вычисляет значения по мере необходимости и потребляет меньше памяти. Список хранит все значения сразу.

Вопрос​

Что такое итератор?

Ответ​

Итератор — это объект, реализующий методы __iter__() и __next__(), позволяющий перебирать последовательность значений.

Вопрос​

Что такое итерируемый объект?

Ответ​

Итерируемый объект — это объект, который может возвращать итератор, например, через вызов iter(). Примеры: списки, строки, кортежи.

Вопрос​

Как проверить, является ли объект итерируемым?

Ответ​

Объект итерируем, если у него есть метод __iter__(). Практически проверяется так:

try:
    iter(obj)
except TypeError:
    not iterable

Вопрос​

Что делает функция next()?

Ответ​

Функция next() вызывает метод __next__() итератора и возвращает следующее значение. Если значений нет, выбрасывается StopIteration.

Вопрос​

Можно ли повторно использовать генератор?

Ответ​

Нет, генератор одноразовый. После исчерпания он не может быть использован снова без повторного вызова функции.

Многопоточность и многопроцессность​

Вопрос​

Поддерживает ли Python многопоточность?

Ответ​

Да, Python поддерживает многопоточность через модуль threading.

Вопрос​

Что такое GIL (Global Interpreter Lock)?

Ответ​

GIL — это механизм, разрешающий выполнение байт-кода только одному потоку за раз в интерпретаторе CPython. Это ограничивает параллелизм CPU-bound задач.

Вопрос​

Когда многопоточность полезна в Python?

Ответ​

Многопоточность полезна для I/O-bound задач (чтение файлов, сетевые запросы), где потоки проводят время в ожидании.

Вопрос​

Как запустить поток в Python?

Ответ​

С помощью класса Thread из модуля threading:

import threading

def task():
    print("Running")

t = threading.Thread(target=task)
t.start()
t.join()

Вопрос​

Что делает метод join() у потока?

Ответ​

Метод join() блокирует текущий поток до завершения целевого потока.

Вопрос​

Как избежать гонки данных при работе с общими переменными?

Ответ​

Используется примитив синхронизации, например, Lock из модуля threading:

lock = threading.Lock()
with lock:
    shared_variable += 1

Вопрос​

Что такое многопроцессность?

Ответ​

Многопроцессность — это выполнение кода в отдельных процессах, каждый со своим интерпретатором и памятью. Обходит ограничение GIL.

Вопрос​

Как запустить процесс в Python?

Ответ​

С помощью модуля multiprocessing:

from multiprocessing import Process

def f(name):
    print(f"Hello {name}")

p = Process(target=f, args=("Alice",))
p.start()
p.join()

Вопрос​

Когда использовать многопроцессность вместо многопоточности?

Ответ​

Многопроцессность используется для CPU-bound задач, где требуется реальный параллелизм.

Вопрос​

Как обмениваться данными между процессами?

Ответ​

Используются объекты Queue, Pipe или разделяемая память (Value, Array) из модуля multiprocessing.

Асинхронное программирование​

Вопрос​

Что такое асинхронное программирование в Python?

Ответ​

Асинхронное программирование — это стиль, при котором операции выполняются без блокировки основного потока, особенно полезен для I/O-bound задач.

Вопрос​

Какие ключевые слова используются в асинхронном коде?

Ответ​

Ключевые слова: async def для определения корутины, await для ожидания результата асинхронной операции.

Вопрос​

Что такое корутина?

Ответ​

Корутина — это функция, определённая с async def. Её вызов возвращает объект корутины, который должен быть запущен через await или цикл событий.

Вопрос​

Как запустить асинхронную функцию?

Ответ​

В асинхронной среде — через await. В синхронном коде — через asyncio.run():

import asyncio

async def main():
    await asyncio.sleep(1)

asyncio.run(main())

Вопрос​

Что такое event loop?

Ответ​

Event loop — это цикл событий, управляющий выполнением корутин, планированием задач и обработкой I/O-операций.

Вопрос​

Как выполнять несколько асинхронных задач параллельно?

Ответ​

С помощью asyncio.gather():

results = await asyncio.gather(task1(), task2())

Вопрос​

Что делает asyncio.create_task()?

Ответ​

create_task() планирует корутину на выполнение в event loop и возвращает объект Task, который можно ожидать позже.

Вопрос​

Можно ли использовать синхронные библиотеки в асинхронном коде?

Ответ​

Да, но они блокируют event loop. Для неблокирующего выполнения их следует запускать в пуле потоков через asyncio.to_thread() (Python 3.9+) или loop.run_in_executor().

Вопрос​

Что такое async context manager?

Ответ​

Async context manager — это менеджер контекста, реализующий __aenter__ и __aexit__, используемый с async with.

Вопрос​

Что такое async iterator?

Ответ​

Async iterator — это итератор, реализующий __aiter__ и __anext__, используемый с async for.

Тестирование​

Вопрос​

Какой фреймворк для тестирования встроен в Python?

Ответ​

Встроенный фреймворк — unittest.

Вопрос​

Как написать простой тест с помощью unittest?

Ответ​

import unittest

class TestMath(unittest.TestCase):
    def test_addition(self):
        self.assertEqual(1 + 1, 2)

if __name__ == "__main__":
    unittest.main()

Вопрос​

Что такое pytest?

Ответ​

pytest — это сторонний, популярный фреймворк для тестирования, поддерживающий более простой синтаксис и мощные функции (параметризованные тесты, фикстуры).

Вопрос​

Как написать тест для pytest?

Ответ​

def test_addition():
    assert 1 + 1 == 2

Вопрос​

Что такое фикстура в pytest?

Ответ​

Фикстура — это функция, предоставляющая данные или состояние для тестов. Определяется с декоратором @pytest.fixture.

Вопрос​

Как проверить, что функция выбрасывает исключение?

Ответ​

В unittest:

with self.assertRaises(ValueError):
    risky_function()

В pytest:

import pytest
with pytest.raises(ValueError):
    risky_function()

Вопрос​

Что такое мок (mock)?

Ответ​

Мок — это объект, имитирующий поведение реального объекта для изоляции тестируемого кода.

Вопрос​

Как использовать мок в unittest?

Ответ​

С помощью unittest.mock.patch:

from unittest.mock import patch

@patch('module.function')
def test_something(mock_func):
    mock_func.return_value = 42
    ...

Вопрос​

Что такое TDD?

Ответ​

TDD (Test-Driven Development) — это методология разработки, при которой сначала пишутся тесты, а затем реализация, удовлетворяющая этим тестам.

Вопрос​

Как измерить покрытие кода тестами?

Ответ​

С помощью инструмента coverage.py:

coverage run -m pytest
coverage report

Стандартная библиотека​

Вопрос​

Какие полезные модули есть в стандартной библиотеке Python?

Ответ​

Полезные модули: os, sys, pathlib, json, csv, datetime, collections, itertools, functools, re, argparse, logging, subprocess, urllib, hashlib, tempfile.

Вопрос​

Для чего используется модуль collections?

Ответ​

Модуль collections предоставляет специализированные контейнеры: defaultdict, Counter, deque, namedtuple, OrderedDict.

Вопрос​

Что делает defaultdict?

Ответ​

defaultdict автоматически создаёт значение по умолчанию для отсутствующих ключей:

from collections import defaultdict
d = defaultdict(list)
d['key'].append(1)  # не вызывает KeyError

Вопрос​

Что такое namedtuple?

Ответ​

namedtuple — это фабричная функция для создания классов кортежей с именованными полями:

from collections import namedtuple
Point = namedtuple('Point', ['x', 'y'])
p = Point(1, 2)
print(p.x)  # 1

Вопрос​

Для чего используется модуль itertools?

Ответ​

Модуль itertools предоставляет функции для эффективной работы с итераторами: chain, cycle, product, permutations, combinations.

Вопрос​

Как объединить несколько итераторов в один?

Ответ​

С помощью itertools.chain():

import itertools
combined = itertools.chain([1, 2], [3, 4])  # 1, 2, 3, 4

Вопрос​

Как парсить аргументы командной строки?

Ответ​

С помощью модуля argparse:

import argparse
parser = argparse.ArgumentParser()
parser.add_argument('--name', type=str)
args = parser.parse_args()
print(args.name)

Вопрос​

Как логировать события в приложении?

Ответ​

С помощью модуля logging:

import logging
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
logging.info("Message")

Вопрос​

Как выполнить внешнюю команду из Python?

Ответ​

С помощью модуля subprocess:

import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

Вопрос​

Как работать с датами и временем?

Ответ​

С помощью модуля datetime:

from datetime import datetime, timedelta
now = datetime.now()
future = now + timedelta(days=7)

Типизация и аннотации​

Вопрос​

Что такое аннотации типов в Python?

Ответ​

Аннотации типов — это синтаксис для указания ожидаемых типов переменных, аргументов и возвращаемых значений.

Вопрос​

Приведите пример аннотации функции.

Ответ​

def greet(name: str) -> str:
    return f"Hello, {name}"

Вопрос​

Как аннотировать список строк?

Ответ​

С помощью list[str] (Python 3.9+) или List[str] из модуля typing:

from typing import List
def process(items: List[str]) -> None: ...
# или
def process(items: list[str]) -> None: ...

Вопрос​

Что такое Optional[T]?

Ответ​

Optional[T] эквивалентно Union[T, None] и означает, что значение может быть типа T или None.

Вопрос​

Как проверить типы в Python?

Ответ​

Типы проверяются статически с помощью инструментов вроде mypy, pyright или pyre. Python сам по себе не проверяет типы во время выполнения.

Вопрос​

Что такое протокол (Protocol)?

Ответ​

Протокол — это способ определить структурную типизацию (duck typing) через интерфейс:

from typing import Protocol

class Drawable(Protocol):
    def draw(self) -> None: ...

def render(obj: Drawable) -> None:
    obj.draw()

Вопрос​

Что такое TypedDict?

Ответ​

TypedDict позволяет аннотировать словари с известными ключами и типами значений:

from typing import TypedDict

class Person(TypedDict):
    name: str
    age: int

Вопрос​

Поддерживает ли Python generic-типы?

Ответ​

Да, начиная с Python 3.5 через модуль typing, а с Python 3.9 — напрямую: list[int], dict[str, int].

Вопрос​

Что такое TypeVar?

Ответ​

TypeVar используется для создания обобщённых функций с сохранением типа:

from typing import TypeVar
T = TypeVar('T')
def first(lst: list[T]) -> T:
    return lst[0]

Вопрос​

Когда использовать Any?

Ответ​

Any используется, когда тип неизвестен или проверка типов не требуется. Его применение снижает пользу от статической типизации.

Производительность и оптимизация​

Вопрос​

Как измерить время выполнения кода?

Ответ​

С помощью модуля time или timeit:

import time
start = time.time()
# код
end = time.time()
print(end - start)

Вопрос​

Какой инструмент использовать для профилирования кода?

Ответ​

Модуль cProfile:

python -m cProfile script.py

Вопрос​

Почему списковые включения быстрее циклов for?

Ответ​

Списковые включения реализованы на C и избегают накладных расходов интерпретатора на каждой итерации.

Вопрос​

Как ускорить вычисления в Python?

Ответ​

Можно использовать:

  • Векторизацию через numpy
  • JIT-компиляцию через numba
  • Переписывание критических участков на Cython
  • Использование многопроцессности для CPU-bound задач

Вопрос​

Что такое __slots__?

Ответ​

__slots__ ограничивает атрибуты экземпляра класса, уменьшая потребление памяти и ускоряя доступ к атрибутам:

class Point:
    __slots__ = ('x', 'y')
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y

Вопрос​

Когда стоит использовать генераторы вместо списков?

Ответ​

Когда данные большие или не нужны все сразу — генераторы экономят память.

Вопрос​

Как избежать повторных вычислений?

Ответ​

С помощью кэширования, например, декоратора @functools.lru_cache:

from functools import lru_cache

@lru_cache(maxsize=None)
def fib(n):
    if n < 2:
        return n
    return fib(n-1) + fib(n-2)

Вопрос​

Почему is не следует использовать для сравнения строк или чисел?

Ответ​

Оператор is сравнивает идентичность объектов, а не значения. Некоторые малые целые и строки кэшируются, но это деталь реализации.

Вопрос​

Как уменьшить потребление памяти большими коллекциями?

Ответ​

Использовать array.array, numpy.ndarray, генераторы, __slots__, или хранить данные вне памяти (например, в базе).

Вопрос​

Что такое «premature optimization»?

Ответ​

Это преждевременная оптимизация — попытка ускорить код без профилирования и доказательства узких мест. Она часто приводит к усложнению без реальной выгоды.

Безопасность​

Вопрос​

Почему нельзя использовать eval() с пользовательским вводом?

Ответ​

eval() выполняет произвольный код, что может привести к выполнению вредоносных команд и компрометации системы.

Вопрос​

Как безопасно парсить JSON?

Ответ​

С помощью модуля json:

import json
data = json.loads(user_input)

Он не выполняет код и безопасен.

Вопрос​

Как избежать SQL-инъекций?

Ответ​

Использовать параметризованные запросы:

cursor.execute("SELECT * FROM users WHERE name = %s", (name,))

Вопрос​

Как безопасно обрабатывать пути к файлам?

Ответ​

Использовать pathlib и проверять, что путь находится внутри разрешённой директории (предотвращать path traversal).

Вопрос​

Что такое «pickle» и почему его нельзя использовать с недоверенными данными?

Ответ​

pickle сериализует объекты Python, но при десериализации может выполнять произвольный код. Его нельзя использовать с ненадёжными источниками.

Продвинутые структуры данных и алгоритмы​

Вопрос​

Как реализовать очередь FIFO?

Ответ​

С помощью collections.deque:

from collections import deque
q = deque()
q.append('a')      # добавить в конец
item = q.popleft() # извлечь из начала

Вопрос​

Как реализовать стек LIFO?

Ответ​

С помощью списка:

stack = []
stack.append('a')
item = stack.pop()

Вопрос​

Как подсчитать частоту элементов в списке?

Ответ​

С помощью collections.Counter:

from collections import Counter
counts = Counter(['a', 'b', 'a'])  # {'a': 2, 'b': 1}

Вопрос​

Как найти пересечение двух списков?

Ответ​

Через множества:

set1 & set2

Вопрос​

Как отсортировать список словарей по ключу?

Ответ​

С помощью sorted() и key:

sorted(data, key=lambda x: x['name'])

Особенности реализации и внутреннее устройство​

Вопрос​

Что такое CPython?

Ответ​

CPython — это эталонная реализация Python, написанная на C. Она включает интерпретатор, GIL и стандартную библиотеку.

Вопрос​

Как устроены целые числа в Python?

Ответ​

Целые числа в Python имеют произвольную точность и реализованы как массивы цифр в основании (2^30) или (2^15) в зависимости от платформы.

Вопрос​

Как устроены списки в Python?

Ответ​

Списки реализованы как динамические массивы указателей на объекты. Они позволяют O(1) доступ по индексу и амортизированное O(1) добавление в конец.

Вопрос​

Как устроены словари в Python?

Ответ​

Словари реализованы как хэш-таблицы с открытой адресацией. Начиная с Python 3.7, они сохраняют порядок вставки.

Вопрос​

Почему [{}] * 3 создаёт три ссылки на один и тот же словарь?

Ответ​

Оператор * копирует ссылки, а не объекты. Все элементы списка указывают на один и тот же иммутабельный или мутабельный объект.

Best Practices и вопросы системного уровня​

Вопрос​

Как организовать проект на Python?

Ответ​

Рекомендуется:

  • Разделять код на модули и пакеты
  • Использовать виртуальное окружение
  • Хранить зависимости в requirements.txt или pyproject.toml
  • Писать тесты
  • Следовать PEP 8

Вопрос​

Что такое виртуальное окружение?

Ответ​

Виртуальное окружение — это изолированная среда с собственной копией интерпретатора и установленными пакетами.

Вопрос​

Как создать виртуальное окружение?

Ответ​

python -m venv myenv
source myenv/bin/activate  # Linux/macOS
myenv\Scripts\activate     # Windows

Вопрос​

Как управлять зависимостями?

Ответ​

С помощью pip и файла requirements.txt или современных инструментов: poetry, pipenv, uv.

Вопрос​

Что такое __pycache__?

Ответ​

__pycache__ — это каталог, в который Python сохраняет скомпилированные .pyc-файлы для ускорения последующих запусков.

Вопрос​

Как сделать скрипт исполняемым?

Ответ​

Добавить shebang в начало файла:

#!/usr/bin/env python3

и выставить права: chmod +x script.py.

Вопрос​

Как обрабатывать сигналы ОС в Python?

Ответ​

С помощью модуля signal:

import signal
def handler(signum, frame):
    print("Received signal", signum)

signal.signal(signal.SIGINT, handler)

Вопрос​

Как проверить версию Python?

Ответ​

import sys
print(sys.version_info)

Вопрос​

Как получить аргументы командной строки?

Ответ​

Через sys.argv:

import sys
print(sys.argv)  # список строк

Вопрос​

Что делать, если программа «зависает»?

Ответ​

Можно отправить сигнал SIGUSR1 (на Unix), чтобы вывести трассировку стека, или использовать внешние профайлеры (py-spy, gdb).

Освоение главы0%