Python input(): Vollständiger Leitfaden zur Benutzereingabe

1. Einführung

Python ist eine Programmiersprache, die eine einfache Syntax und leistungsstarke Funktionen vereint und von einer breiten Palette von Entwicklern von Anfängern bis Fortgeschrittenen genutzt wird. Insbesondere die Funktion zur Aufnahme von Benutzereingaben ist unerlässlich beim Erstellen interaktiver Programme.

In diesem Artikel erklären wir detailliert, wie man Benutzereingaben in Python aufnimmt.input() Von der grundlegenden Verwendung der input()-Funktion über die Konvertierung von Zahlen, die Verarbeitung mehrerer Eingaben, die Fehlerbehandlung bis hin zu fortgeschrittenen Eingabeverarbeitungen – alles umfassend, so dass Leser von Anfänger bis Mittelstufe es leicht verstehen können.

Durch das Lesen dieses Artikels werden Sie folgende Inhalte beherrschen:

• Grundlegende Verwendung der input()-Funktion in Python
• Methoden zur Eingabe von Strings und zur Konvertierung von Zahlen
• Methoden zum Empfangen mehrerer Werte
• Fehlerbehandlung bei Eingaben (try-except)
• Fortgeschrittene Eingabeverarbeitung (Dateieingabe, Kommandozeilenargumente, Passworteingabe)

Verstehen Sie den Mechanismus der Benutzereingaben in Python gründlich und lernen Sie, praktische Programme zu erstellen!

2. Grundlegende Verwendung der input()-Funktion in Python [Für Anfänger]

Als Methode, um Eingaben vom Benutzer in Python zu erhalten, ist die grundlegendste Funktion input(). Durch die Verwendung dieser Funktion können Sie während der Programmausführung die vom Benutzer eingegebenen Daten abrufen und in einer Variable speichern.

In diesem Abschnitt erklären wir die grundlegende Funktionsweise der input()-Funktion und wie man Strings sowie Zahlen handhabt.

2.1 input() Grundlegende Verwendung der Funktion

Die Verwendung der input()-Funktion ermöglicht es, eine Nachricht auf der Konsole (Terminal) an den Benutzer anzuzeigen und eine Eingabe zu erhalten. Hier ist das einfachste Beispiel für die Verwendung von input().

name = input("Geben Sie Ihren Namen ein: ")
print(f"Hallo, {name}!")

Beispiel für das Ausführungsresultat

Geben Sie Ihren Namen ein: Tarō
Hallo, Tarō!

Funktionsweise

1. Wenn input("Geben Sie Ihren Namen ein: ") ausgeführt wird, pausiert das Programm, bis der Benutzer eine Eingabe macht.
2. Wenn der Benutzer eingibt und die Enter-Taste drückt, wird dieser Wert als String (str-Typ) in der Variable name gespeichert.
3. Mit der print()-Funktion kann der Inhalt der Eingabe auf dem Bildschirm angezeigt werden.

2.2 Methode zum Erhalten von Zahlen mit input() (Typkonvertierung)

Die mit der input()-Funktion erhaltenen Daten sind immer Strings (str-Typ). Zum Beispiel wird eine Zahl, auch wenn sie eingegeben wird, als String behandelt.

Beispiel: Eine Zahl direkt eingeben

age = input("Geben Sie Ihr Alter ein: ")
print(type(age))  # Wird zum str (String)-Typ

Ausführungsresultat

Geben Sie Ihr Alter ein: 25
<class 'str'>

In dem obigen Beispiel ist age, das durch input() erhalten wurde, “25” (String des str-Typs) und keine Zahl.

Wenn Sie es als Zahl behandeln möchten, müssen Sie eine Typkonvertierung durchführen.

Konvertierung zu Ganzzahl (int-Typ)

Um eine Eingabe als Ganzzahl zu erhalten, verwenden Sie die int()-Funktion.

age = int(input("Geben Sie Ihr Alter ein: "))
print(f"Sie sind {age} Jahre alt.")

Ausführungsresultat

Geben Sie Ihr Alter ein: 25
Sie sind 25 Jahre alt.

Durch die Verwendung von int() wird der Eingabewert des Benutzers als Ganzzahltyp (int) behandelt.

Konvertierung zu Gleitkommazahl (float-Typ)

Um Dezimalzahlen einzugeben, verwenden Sie die float()-Funktion.

height = float(input("Geben Sie Ihre Größe ein (cm): "))
print(f"Ihre Größe beträgt {height} cm.")

Ausführungsresultat

Geben Sie Ihre Größe ein (cm): 170.5
Ihre Größe beträgt 170.5 cm.

Durch die Verwendung von float() können Zahlen mit Dezimalpunkt angemessen verarbeitet werden.

2.3 Hinweise zur input() und Auftreten von Fehlern

Beim Durchführen der Typkonvertierung mit int() oder float() tritt ein Fehler auf, wenn der Benutzer Daten außerhalb von Zahlen eingibt.

Beispiel für einen auftretenden Fehler

age = int(input("Geben Sie Ihr Alter ein: "))

Geben Sie Ihr Alter ein: abc
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ValueError: invalid literal for int() with base 10: 'abc'

ValueError tritt auf, und das Programm stürzt ab.
Um dieses Problem zu verhindern, müssen Sie Error-Handling (Ausnahmetreatment) implementieren. Das Error-Handling wird in späteren Abschnitten detailliert erklärt.

2.4 Zusammenfassung

• Die input()-Funktion ist die grundlegende Funktion zum Erhalten von Benutzereingaben.
• Die mit input() erhaltenen Daten werden immer als Strings (str-Typ) behandelt.
• Um Zahlen einzugeben, führen Sie eine Typkonvertierung mit int() oder float() durch.
• Beim Verwenden von int() oder float() achten Sie auf Fehleingaben und implementieren Sie Fehlerbehandlung.

3. Methode, um mehrere Eingaben in Python zu erhalten [Nutzung von split/Schleifen]

Python ermöglicht es, mehrere Werte mit einer einzigen Eingabe zu erhalten. Besonders nützlich ist dies, um Daten in Listenform zu erwerben oder wiederholte Eingaben zu verarbeiten. In diesem Abschnitt erklären wir die Methode mit split() und die Methode für mehrzeilige Eingaben mit Schleifen.

3.1 Methode, um mehrere Werte in einer Zeile mit split() einzugeben

Normalerweise wird die Benutzereingabe mit input() als ein einzelner String behandelt. Mit split() können jedoch durch Leerzeichen getrennte Werte als Liste verarbeitet werden.

Grundlegende Verwendungsbeispiel

values = input("Mehrere Werte durch Leerzeichen getrennt eingeben: ").split()
print("Eingegebene Werte:", values)

Ausführungsbeispiel

Mehrere Werte durch Leerzeichen getrennt eingeben: 10 20 30 40
Eingegebene Werte: ['10', '20', '30', '40']

Funktionsweise

1. Mit input() wird der vom Benutzer eingegebene String erfasst.
2. Mit .split() wird der String an Leerzeichen (Standard) getrennt und in eine Liste umgewandelt.
3. Das Ergebnis ist eine Liste mit den Werten.

Diese Methode ermöglicht es, variabel lange Daten vom Benutzer zu erhalten.

3.2 split() mit Typkonvertierung kombinieren

Mit der zuvor beschriebenen Methode sind alle eingegebenen Werte Strings (str-Typ). Um sie numerisch zu verarbeiten, müssen die Elemente der Liste in den entsprechenden Typ umgewandelt werden.

Beispiel: Numerische Verarbeitung

numbers = list(map(int, input("Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt eingeben: ").split()))
print("Summe der Ganzzahlen:", sum(numbers))

Ausführungsbeispiel

Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt eingeben: 5 10 15 20
Summe der Ganzzahlen: 50

Erklärung

• Mit input().split() wird eine Liste erstellt, dann werden die Elemente mit map(int, ...) in Ganzzahlen (int-Typ) umgewandelt.
• list() wandelt das Ergebnis von map in eine Liste um.
• Die Summe wird mit der sum()-Funktion berechnet.

Diese Methode ist sehr praktisch, um mehrere Zahlen auf einmal zu verarbeiten.

3.3 Mehrzeilige Eingaben mit while-Schleife erhalten

Die Methode mit split() verarbeitet nur eine Zeile. Um den Benutzer mehrere Zeilen Daten eingeben zu lassen, eignet sich eine while-Schleife für eine flexible Handhabung.

Methode, um mehrzeilige Eingaben zu erhalten

lines = []
print("Daten eingeben (mit leerer Zeile beenden):")

while True:
    line = input()
    if line == "":  # Bei leerer Zeile beenden
        break
    lines.append(line)

print("Eingegebene Daten:", lines)

Ausführungsbeispiel

Daten eingeben (mit leerer Zeile beenden):
Apfel
Banane
Orange

Eingegebene Daten: ['Apfel', 'Banane', 'Orange']

Erklärung

1. Mit while True wird eine Endlosschleife erstellt.
2. Der Benutzer gibt Werte mit input() ein.
3. Bei Eingabe einer leeren Zeile ("") wird mit break die Schleife beendet.
4. Alle Eingaben werden in der lines-Liste gespeichert.

Mit dieser Methode kann der Benutzer eine beliebige Anzahl von Daten eingeben.

3.4 Eingaben eine feste Anzahl von Malen mit for-Schleife erhalten

Um eine bestimmte Anzahl von Eingaben zu erhalten, ist eine for-Schleife praktisch.

Beispiel: 3 Eingaben erhalten

data = []
for i in range(3):
    value = input(f"{i+1}. Eingabe: ")
    data.append(value)

print("Eingegebene Daten:", data)

Ausführungsbeispiel

1. Eingabe: Python
2. Eingabe: Java
3. Eingabe: C++
Eingegebene Daten: ['Python', 'Java', 'C++']

Punkte

• Mit der for-Schleife kann die Anzahl der Eingaben klar festgelegt werden.
• Die Anzeige der Eingabenrunde wie f"{i+1}. Eingabe" macht es für den Benutzer verständlicher.

3.5 Zusammenfassung

4. Fehlerbehandlung bei der Eingabe [Nutzung von try-except]

In Python kann es beim Empfangen von Benutzereingaben zu unerwarteten Werten kommen. Beispielsweise, wenn eine Zahl erwartet wird, aber ein String eingegeben wird, führt das zu einem Fehler, der das Programm zum Absturz bringt. Um dies zu vermeiden, ist die Implementierung von Fehlerbehandlung mit try-except essenziell.

In diesem Abschnitt erklären wir die grundlegende Verwendung von try-except und praktische Methoden zur Fehlerbehandlung.

4.1 Grundlegende Verwendung von try-except

In Python ermöglicht try-except es, Fehler (Ausnahmen) abzufangen und das Programm angemessen zu behandeln.

Grundlegendes Beispiel

try:
    num = int(input("Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: "))
    print(f"Eingegebene Ganzzahl: {num}")
except ValueError:
    print("Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!")

Ausführungsbeispiel

Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: 10
Eingegebene Ganzzahl: 10

Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: abc
Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!

Funktionsweise

1. Im try:-Block wird mit input() die Eingabe empfangen und mit int() in eine Zahl umgewandelt.
2. Wenn eine Zahl eingegeben wird, wird die Verarbeitung normal fortgesetzt.
3. Falls ein nicht umwandelbarer Wert wie ein String eingegeben wird, wird eine ValueError ausgelöst und die Verarbeitung in except ValueError: ausgeführt.

Dadurch kann, auch wenn ein Fehler auftritt, das Programm nicht abstürzen und eine angemessene Nachricht angezeigt werden.

4.2 Mit einer while-Schleife die korrekte Eingabe wiederholt anfordern

Die obige Methode zeigt nur eine Fehlermeldung an, wenn ein Fehler auftritt, aber es wird auch häufig die Methode verwendet, die Eingabe zu wiederholen, bis ein korrekter Wert eingegeben wird.

Beispiel: Wiederholen, bis der Benutzer eine Ganzzahl eingibt

while True:
    try:
        num = int(input("Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: "))
        break  # Bei korrekter Eingabe die Schleife verlassen
    except ValueError:
        print("Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!")

print(f"Eingegebene Ganzzahl: {num}")

Ausführungsbeispiel

Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: abc
Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!
Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: 12
Eingegebene Ganzzahl: 12

Punkte

• Mit while True: wird eine Endlosschleife erstellt.
• Mit try-except wird bei einem Fehler die Eingabe erneut angefordert.
• Bei korrekter Eingabe wird mit break die Schleife verlassen.

Mit dieser Methode läuft das Programm weiter, bis der Benutzer definitiv im korrekten Format eingibt.

4.3 Mehrere Eingaben mit try-except verarbeiten

Auch beim Empfangen mehrerer Werte kann mit try-except sicher verarbeitet werden.

Beispiel: Mehrere Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt eingeben

while True:
    try:
        numbers = list(map(int, input("Geben Sie Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt ein: ").split()))
        break  # Bei korrekter Eingabe die Schleife verlassen
    except ValueError:
        print("Fehler: Bitte geben Sie nur Ganzzahlen ein!")

print(f"Eingegebene Ganzzahlen-Liste: {numbers}")

Ausführungsbeispiel

Geben Sie Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt ein: 10 20 30
Eingegebene Ganzzahlen-Liste: [10, 20, 30]

Geben Sie Ganzzahlen durch Leerzeichen getrennt ein: 10 abc 30
Fehler: Bitte geben Sie nur Ganzzahlen ein!

Erklärung

• Mit map(int, input().split()) werden mehrere Ganzzahlen erhalten.
• Mit try-except wird bei nicht-numerischen Eingaben eine erneute Eingabe gefordert.

4.4 Nachverarbeitung mit finally durchführen

In try-except gibt es einen finally-Block, der unabhängig vom Vorhandensein eines Fehlers am Ende ausgeführt wird.

Beispiel: Freigabe von Ressourcen

try:
    num = int(input("Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: "))
    print(f"Eingegebene Ganzzahl: {num}")
except ValueError:
    print("Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!")
finally:
    print("Die Verarbeitung wird beendet.")

Ausführungsresultat

Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein: abc
Fehler: Bitte geben Sie eine Ganzzahl ein!
Die Verarbeitung wird beendet.

finally:-Block ermöglicht es, unabhängig von Ausnahmen eine Verarbeitung am Ende auszuführen, was für die Nachverarbeitung von Ressourcen usw. genutzt wird.

4.5 Zusammenfassung

5. Anwendungsbezogen: Erweiterte Eingabeverarbeitung

Python kann neben der standardmäßigen input()-Funktion Eingaben von Benutzern auf verschiedene Weisen empfangen. Insbesondere Eingaben aus Dateien, das Erfassen von Kommandozeilenargumenten und das Ausblenden von Passworteingaben sind nützlich, wenn Sie praktische Programme erstellen.

In diesem Abschnitt erklären wir die erweiterte Eingabeverarbeitung mit sys.stdin.read(), argparse und getpass.

5.1 Eingabe aus Dateien [sys.stdin.read()]

Python kann anstelle von input() den Inhalt einer Datei als Standardeingabe (stdin) einlesen. Dadurch können Sie den Dateiinhalt an das Programm weitergeben und verarbeiten.

Wie man Eingaben aus Dateien erhält

import sys

 data = sys.stdin.read()  # Alle Standardeingabe einlesen
print("Eingegebene Daten:")
print(data)

Ausführungsweise (Linux/macOS-Terminal)

$ python script.py < sample.txt

Durch Angabe von < Dateiname wie dies wird der Inhalt von sample.txt mit sys.stdin.read() eingelesen.

Anwendungen

• Programme zur Verarbeitung großer Datenmengen (Log-Analyse, Datenkonvertierung)
• Skripte, die Dateien über Pipes weitergeben

5.2 Kommandozeilenargumente empfangen [argparse]

Mit Kommandozeilenargumenten können Sie bei der Ausführung des Skripts Werte von außen übergeben. Dies ist praktisch, wenn Sie das Verhalten des Skripts flexibel ändern möchten.

Grundlegendes Beispiel mit argparse

import argparse

parser = argparse.ArgumentParser(description="Skript zum Abrufen des Benutzernamens")
parser.add_argument("name", help="Bitte geben Sie Ihren Namen ein")
args = parser.parse_args()

print(f"Hallo, {args.name}!")

Ausführungsweise

$ python script.py Taro
Hallo, Taro!

Mehrere Argumente empfangen

parser.add_argument("age", type=int, help="Bitte geben Sie das Alter ein")
args = parser.parse_args()

print(f"{args.name} ist {args.age} Jahre alt.")

Ausführungsweise

$ python script.py Taro 25
Taro ist 25 Jahre alt.

Anwendungen

• Erstellung von Kommandozeilentools
• Festlegen von Skript-Konfigurationswerten von außen

5.3 Passworteingabe ausblenden [getpass]

Normalerweise wird bei der Eingabe eines Passworts mit input() dieses direkt im Terminal angezeigt. Um dies zu verhindern, verwenden Sie das getpass-Modul.

Sichere Passworteingabe mit getpass

import getpass

password = getpass.getpass("Bitte geben Sie das Passwort ein: ")
print("Passwort wurde eingegeben")

Ausführungsergebnis (Passwort während der Eingabe nicht sichtbar)

Bitte geben Sie das Passwort ein: 
Passwort wurde eingegeben

Anwendungen

• Skripte mit Fokus auf Sicherheit
• Programme, die Authentifizierung benötigen

5.4 Zusammenfassung

6. Kompatibilität mit Python 2 (Zusatzinformationen)

Python 3 verwendet die input()-Funktion, um Benutzereingaben zu erhalten, aber in Python 2 gab es zwei Funktionen: input() und raw_input(). In Umgebungen, die Python 2 verwenden, unterscheidet sich die Verarbeitung von Eingaben, daher ist Vorsicht geboten, wenn man mit altem Code umgeht.

In diesem Abschnitt erklären wir die Unterschiede zwischen input() in Python 2 und Python 3.

6.1 input() und raw_input() in Python 2

Python 2 hatte zwei unterschiedliche Eingabefunktionen: input() und raw_input().

In Python 2 entspricht raw_input() dem input() von Python 3, und in Python 3 wurde das Verhalten von input() mit dem von raw_input() vereinigt.

6.2 Die Gefahren von input() in Python 2

Die input() in Python 2 hat eine gefährliche Spezifikation, bei der Benutzereingaben als Python-Code ausgewertet werden.
Zum Beispiel betrachten wir den folgenden Code.

# Im Fall von Python 2
value = input("Bitte geben Sie etwas ein: ")
print(value)

Wenn dieser Code ausgeführt wird und der Benutzer 5 + 5 eingibt, wird automatisch berechnet und 10 ausgegeben.

Bitte geben Sie etwas ein: 5 + 5
10

Dies birgt ein Sicherheitsrisiko, da beliebiger Code ausgeführt werden kann.
Zum Beispiel könnte, wenn der Benutzer etwas Gefährliches wie __import__('os').system('rm -rf /') eingibt, das System beschädigt werden.

Sichere Alternativen

Bei der Verwendung von Python 2 kann raw_input() verwendet werden, um Benutzereingaben als Strings zu behandeln.

# Sichere Methode in Python 2
value = raw_input("Bitte geben Sie etwas ein: ")
print(value)

In Python 3 ist input() sicher spezifiziert, daher tritt dieses Problem nicht auf.

6.3 Wie man Code von Python 2 in Python 3 ausführt

Um Code, der in Python 2 geschrieben wurde, in Python 3 lauffähig zu machen, muss raw_input() zu input() geändert werden.
Falls die manuelle Korrektur schwierig ist, kann das Tool 2to3 für eine automatische Konvertierung verwendet werden.

Code-Konvertierung mit 2to3

Python 3 enthält das Tool 2to3, das Code von Python 2 zu Python 3 konvertieren kann.

$ 2to3 old_script.py -w

Dadurch wird raw_input() automatisch durch input() ersetzt.

6.4 Zusammenfassung

• Das input() in Python 2 ist gefährlich, daher sollte es nicht verwendet werden.
• raw_input() wurde in Python 3 in input() integriert.
• Um alten Python-2-Code zu konvertieren, verwenden Sie das 2to3-Tool.

7. Zusammenfassung

In diesem Artikel haben wir die Methoden zur Aufnahme von Benutzereingaben in Python von den Grundlagen bis zu fortgeschrittenen Anwendungen detailliert erläutert. Von der Verwendung der input()-Funktion für Einsteiger über Fehlerbehandlung bis hin zu fortgeschrittener Eingabeverarbeitung haben wir eine breite Palette von Themen abgedeckt.

7.1 Zusammenfassung der wichtigsten Punkte des Artikels

7.2 Best Practices für die Benutzereingabeverarbeitung in Python

1. Grundlegende input() verwenden

• Mit input() ist die Eingabe von Strings einfach möglich.
• Bei der Aufnahme von Zahlen eine Typumwandlung mit int() oder float() durchführen.

1. Fehlerbehandlung anwenden

• try-except nutzen, um abnormale Programmbefehl durch Benutzereingabefehler zu verhindern.
• Bei numerischen Eingaben int() oder float() angemessen handhaben.

1. Mehrere Eingaben verarbeiten

• Mit split() mehrere Werte auf einmal als Liste abrufen.
• Mit while-Schleifen eine beliebige Anzahl von Zeilen eingehen.

1. Fortgeschrittene Eingabemethoden nutzen

• Dateieingabe: Dateien mit sys.stdin.read() lesen.
• Kommandozeilenargumente: Mit argparse Variablen von außen übergeben.
• Passworteingabe: Mit getpass die Sicherheit gewährleisten.

1. Kompatibilität mit Python 2 berücksichtigen

• In Python 2 raw_input() verwenden und input() vermeiden.
• Beim Wechsel zu Python 3 2to3 nutzen, um den Code umzuwandeln.

7.3 Nächste Schritte

Mit der Nutzung von input() in Python können Sie interaktivere Programme erstellen. Nutzen Sie die in diesem Artikel vorgestellten Inhalte und integrieren Sie sie in Ihre eigenen Programme.

Falls Sie fortgeschrittenere Eingabeverarbeitung lernen möchten, empfehlen wir die folgenden Themen:

• Eingabeverarbeitung mit GUI (tkinter oder PyQt usw.)
• Verarbeitung von Datenbankeingaben (Verknüpfung mit sqlite3 oder MySQL)
• Daten eingabe aus Webformularen (Formulare in Flask oder Django)

Wenn Sie Benutzereingaben in Python frei handhaben können, lassen sie sich auf Web-Anwendungen oder Datenverarbeitungstools und andere fortgeschrittene Programme anwenden.

Nutzen Sie diesen Artikel als Referenz und meistern Sie die Eingabeverarbeitung in Python reibungslos! 🚀