zyklische Funktionsdurchführung mit vorgebenener Frequenz ohne globale Variable - wie geht das?

Raspbuino · Mar 11th 2018

Hallo zusammen,

in einem kleinen Steuerprogramm muss ich mit bestimmter Frequenz (z.B. 10 oder 50Hz) immer wieder Daten senden.

Das wird in einer Funktion gemacht. Im Grunde krieg ich das hin, indem ich die Zeitdifferenz zwischen time.time() und einem Initialwert (STARTZEIT) prüfe.

Zur Verdeutlichung hab ich nen kleinen Code unten angefügt, der den Kern meines Anliegens beinhaltet.

Das Problem ist, dass beim Aufruf der Funktion der Wert von STARTZEIT irgendwoher kommen muss und ich das nur hinbekomme, wenn ich den Wert in einer globalen Variable führe. Zwischen zwei Aufrufen der Funktion muss der Wert halt irgendwo gespeichert bleiben. In sofern funktioniert es nicht, dass der Wert erst in der Funktion jedesmal neu initialisiert wird.

Meine Frage ist: gibt es einen besseren Weg, dies zu tun? Globale Variablen soll man ja möglichst vermeiden und ich möchte gerne herausfinden, wie das ein Profi machen würde.

Natürlich kann man den Wert (STARTZEIT) auch immer wieder über lokale Variablen an die Funktion übergeben und den (ggf) neuen Wert über return(STARTZEIT) rausholen. Allerdings sagt mir mein Bauchgefühl, das geht bestimmt eleganter, nur reichen meine Python-Skills (noch) nicht so weit. Über diesen Punkt komme ich im Moment irgendwie nicht hinweg.

Das mit Objektorientierung hab ich noch nicht so ganz geschnallt aber wenn das der bessere Weg ist, wäre ich für ein paar Hinweise dankbar...

Ich hoffe, ich konnte mein Problem verständlich beschreiben ::)

Code

import time

STARTZEIT = time.time()

def main():
    while True:
        print("time ", time.time())
        machwas()
        time.sleep(0.1)

def machwas():
    global STARTZEIT # <- das will ich eigentlich vermeiden

    if (time.time() - STARTZEIT) >= 1:  # alle 1s
        print("Timeout um", time.time())
        STARTZEIT = time.time()

#Zauberei----------------------------
if __name__ == "__main__":
    main()

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Bot · Vor 5 Minuten

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Tell · Mar 11th 2018

Die saubere Loesung ist ganz klar eine Klasse.

Weniger sauber, aber dem Wissenstand angepasst:

Code

import time

def main():
    STARTZEIT = time.time()
    while True:
        print("time ", time.time())
        STARTZEIT = machwas( STARTZEIT )
        time.sleep(0.1)

def machwas( STARTZEIT ):
    if (time.time() - STARTZEIT) >= 1:  # alle 1s
        print("Timeout um", time.time())
        STARTZEIT = time.time()

    return STARTZEIT

#Zauberei----------------------------
if __name__ == "__main__":
    main()

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Linus · Mar 12th 2018

So wie Tell würd ich das auch machen, also mit Parameter und Rückgabewert. Nur schreibt man Variablen klein_mit_unterstrich, nur Konstanten werden GROSS geschrieben, diese befinden sich dann aber auf Modulebene

Bot · Vor einem Moment

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noisefloor · Mar 12th 2018

Hallo,

also das die Funktion einen Wert `startzeit` zurück liefert ist IMHO von der Nomeklatur verwirrend. Korrekter wäre `zeit_der_letzten_ausfuehrung`.

Ich würde das in eine Coroutine kapseln, die kann die Zeit der letzten Ausführung ja intern "behalten":

Python

import time

def executor_coro():
    try:
        last_execution_at = time.time()
    except UnboundLocalError:
        last_execution_at = time.time()
    while True:    
        now = yield
        if now - last_execution_at >= 2:
            print('Timeout at {}'.format(now))
            last_execution_at = now
            

def main():
    executor = executor_coro()
    next(executor)
    while True:
        executor.send(time.time())
        time.sleep(0.5)

if __name__ == '__main__':
    main()

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Gruß, noisefloor

Raspbuino · Mar 12th 2018

Hallo zusammen,

auf die Schnelle erstmal ein Dankeschön für die ersten Antworten.

Werd ich mir daheim dann genauer ansehen, vor allem den Ansatz mit der Coroutine von noisefloor find ich sehr interessant.

Im Moment bin ich Brötchenverdienen und da ist leider nix mit Progrämmchen ausprobieren (so gerne ich das jetzt tun würde).

Tell,

das mit dem Hin- und Herschieben der Variable war mir schon klar. Ich wollte das halt gerne vermeiden, weil ich nach einer eleganteren Methode Ausschau halten möchte. Gerne will ich auf dem Weg dorthin etwas lernen aber selbst mit der ganzen Literatur, die ich dazu habe (und auch lese...) fehlt mir da scheinbar der richtige Funke, um den Einstieg zu finden. Wenn die bessere Lösung also ein Klasse wäre...wie könnte sowas aussehen?

Grüße,

Raspbuino

noisefloor · Mar 12th 2018

Hallo,

Quote

das mit dem Hin- und Herschieben der Variable war mir schon klar. Ich wollte das halt gerne vermeiden, weil ich nach einer eleganteren Methode Ausschau halten möchte

Na ja, das ist halt so, wenn man mit Funktionen programmiert. Das ist schon die richtige "Eleganz".

Im Prinzip ist das bei Klassen auch nicht anders, nur das die Methoden der Klasse dann die Attribute der Klasse ändert.

Die Methode mit der Coroutine ist hier zwar "eleganter" - aber Corountinen kann man lange nicht überall (sinnvoll) einsetzen.

Gruß, noisefloor

Bot · Vor einem Moment

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Raspbuino · Mar 12th 2018

Hallo nochmal,

so...Feierabend und schon wieder vor der Kiste...

Quote

Na ja, das ist halt so, wenn man mit Funktionen programmiert. Das ist schon die richtige "Eleganz"Das

Das nehm ich dann gerne mal so mit! Ich denke, so mach ich das erstmal. Allerdings ist es so, dass ich mehr als eine Aktion hab, die zyklisch durchgeführt wird (aktuell zwei und zwar mit unterschiedlichen Frequenzen). Das heißt, ich muss zwei Variablen allein schon deswegen an die Funktion übergeben.

Das mit yield bzw einer Generatorfunktion kannte ich bisher gar nicht. Hab das in meinem schlauen Buch grad nachgelesen und den Code ausprobiert. Sehr interessant - wär ich ansonsten sicherlich nicht so ohne Weiteres drübergestolpert.

Das mit dem i-Tüpfelchen, nämlich einer Klasse, würde mich trotzdem interessieren. Vielleicht krieg ichs irgendwann noch gebacken.

Vielen Dank soweit für die Hilfe!

BTW: ( Linus) die Variablennamen überarbeite ich auch nochmal. Bin ich eh grad dabei; hab mir letzte Woche im Buchladen "Clean Code" gegönnt:

"details matter"!

Grüße,

Raspbuino

noisefloor · Mar 12th 2018

Hallo,

wenn du "mehrere Sachen" hast musst du das ja nicht in eine Funktion packen. Du kannst das auch mit zwei Funktionen oder zwei Coroutinen machen.

Gruß, noisefloor

Hofei · Mar 12th 2018

Quote from Raspbuino

Das mit yield bzw einer Generatorfunktion kannte ich bisher gar nicht

yield ansich kannte ich - das mit den Coroutinen ist mir völlig fremd, genauso dass dann eine Methode .send zur Verfügung steht.

Bin grad am Simulieren von noisefloor s code Ich weiß schon warum ich immer mitlese...

Bot · Vor einem Moment

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Raspbuino · Mar 12th 2018

Da hast Du recht! Werd ich tun

Ich machs aber trotzdem zunächst mit den Variablen, die hin-und her übergeben werden

noisefloor · Mar 12th 2018

Hallo,

Coroutinen trifft man in der "freien Wildbahn" auch selten an bzw. man braucht das auch selten. Die ursprüngliche Idee ist auch, das man mit Python nebenläufige Programmierung mit nur einem Thread (in dem das Programm an sich läuft) realisieren kann.

Wer sich dafür interessiert: Dave Beazley gilt als der Guru für Python Coroutines und es gibt diverse Vorträge von ihm (auch auf Youtube) zu dem Thema.

Coroutinen sind mit asyncio, also ab Python 3.4, populärer geworden, weil asyncio massive auf Coroutinen setzt.

Gruß, noisefloor

Raspbuino · Mar 12th 2018

Danke für den Tipp! Könnte durchaus für mich interessant sein, weil es geht dabei durchaus darum, so manche Dinge mehr oder weniger parallel zu tun. Aber jetzt treib ich das erstmal so voran, bis es getestet werden kann und dann schau mer mal, wo ggf die Grenzen dabei liegen, wie ich es mache. Vielleicht ist es auch gar kein Problem. Aber mein Ziel ist nicht allein, die Geschichte "irgendwie" zum Laufen zu kriegen, sondern durchaus mit dem Anspruch, einen halbwegs gut wartbaren Code zu schreiben, der vielleicht auf seine Art auch, nun ja, schön ist. Und deswegen nehm ich den Hinweis weiter oben hinsichtlich Konventionen bei Namensgebung von Variablen ernst.

Grüße,

Raspbuino

Bot · Vor einem Moment

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Linus · Mar 12th 2018

Na, das sieht doch ganz so aus, als ob dir PEP8 gefallen würde

https://www.python.org/dev/peps/pep-0008/

Außerdem PEP20, auch als das "Zen of Python", von Tim Peters bekannt:

https://www.python.org/dev/peps/pep-0020/

Raspbuino · Mar 12th 2018

Cool - was es alles gibt !

Für meinen Geschmack sind da ein paar zuviel_Unter_striche unterwegs aber ich finde es gut, wenn es sowas gibt, an dem man sich orientieren kann.

Grüße,

Raspbuino

schnasseldag · Mar 12th 2018

Und wieso muß das Timekeeping überhaupt über Klassen und Funktionen verstreut werden? Wieso kann man nicht einen zentralen Timekeeper haben, der einzelne Workerfunktionen einfach aufruft OHNE, daß diese irgendwelche Zeitfunktionalitäten beinhalten?

Auf diese Weise kann der "Zeitmaster" nämlich u.a. auch Zeitrundungsfehler behandeln, die allfällig mit diesen Sleep-Funktionen entstehen. Will man zeitequidistant ohne Rundungsfehler etwas durchführen, dann definiert man eine Zählvariable, die für jedes Zeitntervall das Produkt aus ihrem Count * Zeitspanne bestimmt. Ist dieser Wert überschritten, dann wird die Workerfunktion ausgeführt - no less no more.

Was ergibt Sleep(10)+Sleep(10)+sleep(0)? Etwa sleep(30)? Naja, höchstens so ungefähr. Sogar 1.1+1.1+...+1.1 n mal ausgeführt (also Schedulerartefakte eines Sleep außer Acht gelassen) ist bei weitem nicht so genau wie n*1.1! Das liegt in der Natur der IEEE Zahlendarstellung mit deren endlichen Mantisse.

Bot · Vor einem Moment

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hyle · Mar 12th 2018

Quote from linusg

Außerdem PEP20, auch als das "Zen of Python", von Tim Peters bekannt:

Quote from https://www.python.org/dev/peps/pep-0020/

503 Service Unavailable

No server is available to handle this request.

SCNR! Nö, wirklich sorry!

Hofei · Mar 12th 2018

Also der Link funktioniert bei mir

Linus · Mar 12th 2018

Bei mir auch, hatte extra vorher mal geschaut und jetzt auch... Fazit: hyle, dein Internet muss kaputt sein.

Bot · Vor einem Moment

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hyle · Mar 13th 2018

Der Service "Zen of Python" funktioniert jetzt auch bei mir. Das war mal wieder Situationskomik vom Feinsten.

Sorry nochmals für den OT!

Tell · Mar 13th 2018

Eine Variante mit einer Klasse:

Code

import time

class CyclicFunction:

    def __init__( self, interval ):
        self.interval = interval ;
        self.started  = time.time()


    def machwas( self ):
        if (time.time() - self.started) >= self.interval:
            print("Timeout um", time.time())
            self.started = time.time()

def main():
    one = CyclicFunction( 1 )
    two = CyclicFunction( 2 )

    while True:
        print("time ", time.time())
        one.machwas()
        two.machwas()
        time.sleep(0.1)

#Zauberei----------------------------
if __name__ == "__main__":
    main()

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503 Service Unavailable

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