Pythonスクリプト【キューを使おう①～FIFO/LIFO】

2021年1月22日

キュー(Queue)を使おう

キュー(Queue)とは、日本語で待ち行列といい、コンピューターで用いられるデータ構造のひとつです。
Pythonのキューには、先入れ先出しキュー(First In First Out/FIFO)、後入れ先出しキュー(Last In First Out/LIFO)、優先順位付けキューがあります。
なお、LIFOはスタックともいいます。
今回は、先入れ先出しキューと後入れ先出しキューのプログラムを作ってみましょう。

キューをインポートする

まず、キューライブラリーをインポートします。

import queue

キューオブジェクトを作成する

先入れ先出しキューと後入れ先出しキューのオブジェクトの作成は、以下のようになります。

■ 先入れ先出しキュー
オブジェクト名 = queue.Queue(maxsize=0)

■ 後入れ先出しキュー
オブジェクト名 = queue.LifoQueue(maxsize=0)

maxsizeオプションはキューに入れる要素数を表す整数です。
デフォルトは0で、無限に要素を入れることができます。

キューに値を入れる

キューに値を入れるには、put()メソッドを使います。

オブジェクト名.put(item, block=True, timeout=None)

値	内容
item	キューに入れる値
block	True(デフォルト)/False。ブロックの有無。
timeout	正の整数。タイムアウトする時間。デフォルトはNone

blockオプションとtimeoutオプションは、組み合わせによって意味が変わってきます。

block	timeout	内容
True	None	キューに空きができるまでブロックする(デフォルト)
True	正の整数	キューに空きができるまで最大で指定した秒数ブロックする。タイムアウトしたら例外Fullを送出する
False	-	空きがない場合は、直ちに例外Fullを送出する。timeoutオプションは無視される

キューから値を取り出す

キューから値を取り出すには、get()メソッドを使います。

オブジェクト名.get(block=True, timeout=None)

値	内容
block	True(デフォルト)/False。ブロックの有無。
timeout	正の整数。タイムアウトする時間。デフォルトはNone

blockオプションとtimeoutオプションは、組み合わせによって意味が変わってきます。

block	timeout	内容
True	None	値が取り出せるまでブロックする(デフォルト)
True	正の整数	値が取り出せるまで最大で指定した秒数ブロックする。タイムアウトしたら例外Emptyを送出する
False	-	値が取り出せない場合は、直ちに例外Emptyを送出する。timeoutオプションは無視される

キューを使ったプログラム

キューを使ったプログラムは、以下のようになります。

### インポート
import time
import tkinter
import threading
import queue

### 関数
def func(queue, pos_x, pos_y):

    ### キューが空ではない間ループ
    while not queue.empty():

        ### キャンバス書き込み
        id = canvas.create_text(pos_x, pos_y, text=queue.get(), font=(None,48))

        ### 待ち時間
        time.sleep(1)

        ### キャンバス初期化
        canvas.delete(id)

### キャンバス作成
canvas = tkinter.Canvas(master=None, width=420, height=200)

### キャンバス表示
canvas.pack()

### キュー作成
queue1 = queue.Queue()
queue2 = queue.LifoQueue()

### 0～9の値を作成
for num in range(10):

    ### キューに値を設定
    queue1.put(num)
    queue2.put(num)

### スレッド作成
thread1 = threading.Thread(target=func, args=(queue1,140,100), daemon=True)
thread2 = threading.Thread(target=func, args=(queue2,280,100), daemon=True)

### スレッド開始
thread1.start()
thread2.start()

### イベントループ
canvas.mainloop()

### インポート

import time

import tkinter

import threading

import queue

### 関数

def func(queue, pos_x, pos_y):

### キューが空ではない間ループ

while not queue.empty():

### キャンバス書き込み

id = canvas.create_text(pos_x, pos_y, text=queue.get(), font=(None,48))

### 待ち時間

time.sleep(1)

### キャンバス初期化

canvas.delete(id)

### キャンバス作成

canvas = tkinter.Canvas(master=None, width=420, height=200)

### キャンバス表示

canvas.pack()

### キュー作成

queue1 = queue.Queue()

queue2 = queue.LifoQueue()

### 0～9の値を作成

for num in range(10):

### キューに値を設定

queue1.put(num)

queue2.put(num)

### スレッド作成

thread1 = threading.Thread(target=func, args=(queue1,140,100), daemon=True)

thread2 = threading.Thread(target=func, args=(queue2,280,100), daemon=True)

### スレッド開始

thread1.start()

thread2.start()

### イベントループ

canvas.mainloop()

プログラムを実行すると、左側が先入れ先出しキュー、右側が後入れ先出しキューの値が表示されます。

次回

Pythonスクリプト【キューを使おう②～Priority】

-PROGRAM, PYTHON
-tkinter, キュー

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bash実践シェルスクリプト【ログバックアップ】

ログをバックアップするシェルスクリプトです。このシェルスクリプトの仕様は、以下のようになります。

#!/bin/bash

### 定数
readonly LIST=backup.lst        # バックアップ対象リスト
readonly LOG=backup.log         # バックアップ結果ログ

### 変数
INF_COUNT=0                     # バックアップ成功数
ERR_COUNT=0                     # バックアップ失敗数
YMDHMS=$(date +"%Y%m%d%H%M%S")  # 現在年月日時分秒

### リストファイル確認
if [[ ! -r "$LIST" ]]
then
  echo "ERR [$LIST] リストファイルが存在しない" >> $LOG 2>&1
  exit 1
fi

### リストファイル読み込み
while read target pattern backup option dummy
do
  ### コメントまたは空白の場合は読み飛ばす
  if [[ "$target" == \#* ]] || [[ -z "$target" ]]
  then
    continue
  fi

  ### パラメーター不正
  if [[ "$pattern" == \#* ]] || [[ -z "$pattern" ]] || \
     [[ "$backup"  == \#* ]] || [[ -z "$backup"  ]] || \
     [[ "$option"  == \#* ]] || [[ -z "$option"  ]]
  then
    (( ERR_COUNT++ ))
    echo "ERR [$target][$pattern][$backup][$option] パラメーター不正" >> $LOG 2>&1
    continue
  fi

  ### バックアップ先ディレクトリ確認
  if [[ ! -d "$backup" ]]
  then
    (( ERR_COUNT++ ))
    echo "ERR [$backup] ディレクトリーなし" >> $LOG 2>&1
    continue
  fi

  ### バックアップ対象ファイル取得
  files=$(ls -1 $target/$pattern 2>/dev/null)

  ### 該当ファイルチェック
  if [[ -z "$files" ]]
  then
    echo "WAR [$target/$pattern] 該当ファイルなし" >> $LOG 2>&1
    continue
  fi

  ### オプション毎のコマンドを作成
  for buf in $files
  do
    case "$option" in
      c)  # コピーのみ
        cmd_cpy="/bin/cp -p $buf $backup/$(basename $buf).$YMDHMS"
        cmd_del=""
        ;;
      d)  # コピー後に削除
        cmd_cpy="/bin/cp -p $buf $backup/$(basename $buf).$YMDHMS"
        cmd_del="/bin/rm -f $buf"
        ;;
      *)  # オプション不正
        (( ERR_COUNT++ ))
        echo "ERR [$target/$pattern][$option] オプション不正" >> $LOG 2>&1
        break
        ;;
    esac

    ### バックアップコマンド実行
    $cmd_cpy > /dev/null 2>&1
    if (( $? == 0 ))
    then
      (( INF_COUNT++ ))
      echo "INF CPY $buf" >> $LOG 2>&1

      ### 削除コマンド確認
      if [[ -z "$cmd_del" ]]
      then
        continue
      fi

      ### 削除コマンド実行
      $cmd_del > /dev/null 2>&1
      if (( $? == 0 ))
      then
        echo "INF DEL $buf" >> $LOG 2>&1
      else
        (( ERR_COUNT++ ))
        echo "ERR DEL $buf" >> $LOG 2>&1
      fi
    else
      (( ERR_COUNT++ ))
      echo "ERR CPY $buf" >> $LOG 2>&1
    fi
  done
done < "$LIST"

### 総合エラーチェック
echo "INF バックアップ数=[$INF_COUNT] バックアップエラー数=[$ERR_COUNT]" >> $LOG 2>&1

### 終了処理
if (( ERR_COUNT == 0 ))
then
  exit 0
else
  exit 1
fi

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#!/bin/bash

### 定数

readonly LIST=backup.lst # バックアップ対象リスト

readonly LOG=backup.log # バックアップ結果ログ

### 変数

INF_COUNT=0 # バックアップ成功数

ERR_COUNT=0 # バックアップ失敗数

YMDHMS=$(date +"%Y%m%d%H%M%S") # 現在年月日時分秒

### リストファイル確認

if [[ ! -r "$LIST" ]]

then

echo "ERR [$LIST] リストファイルが存在しない" >> $LOG 2>&1

exit 1

### リストファイル読み込み

while read target pattern backup option dummy

### コメントまたは空白の場合は読み飛ばす

if [[ "$target" == \#* ]] || [[ -z "$target" ]]

then

continue

### パラメーター不正

if [[ "$pattern" == \#* ]] || [[ -z "$pattern" ]] || \

[[ "$backup" == \#* ]] || [[ -z "$backup" ]] || \

[[ "$option" == \#* ]] || [[ -z "$option" ]]

then

(( ERR_COUNT++ ))

echo "ERR [$target][$pattern][$backup][$option] パラメーター不正" >> $LOG 2>&1

continue

### バックアップ先ディレクトリ確認

if [[ ! -d "$backup" ]]

then

(( ERR_COUNT++ ))

echo "ERR [$backup] ディレクトリーなし" >> $LOG 2>&1

continue

### バックアップ対象ファイル取得

files=$(ls -1 $target/$pattern 2>/dev/null)

### 該当ファイルチェック

if [[ -z "$files" ]]

then

echo "WAR [$target/$pattern] 該当ファイルなし" >> $LOG 2>&1

continue

### オプション毎のコマンドを作成

for buf in $files

case "$option" in

c) # コピーのみ

cmd_cpy="/bin/cp -p $buf $backup/$(basename $buf).$YMDHMS"

cmd_del=""

;;

d) # コピー後に削除

cmd_cpy="/bin/cp -p $buf $backup/$(basename $buf).$YMDHMS"

cmd_del="/bin/rm -f $buf"

;;

*) # オプション不正

(( ERR_COUNT++ ))

echo "ERR [$target/$pattern][$option] オプション不正" >> $LOG 2>&1

break

;;

esac

### バックアップコマンド実行

$cmd_cpy > /dev/null 2>&1

if (( $? == 0 ))

then

(( INF_COUNT++ ))

echo "INF CPY $buf" >> $LOG 2>&1

### 削除コマンド確認

if [[ -z "$cmd_del" ]]

then

continue

### 削除コマンド実行

$cmd_del > /dev/null 2>&1

if (( $? == 0 ))

then

echo "INF DEL $buf" >> $LOG 2>&1

else

(( ERR_COUNT++ ))

echo "ERR DEL $buf" >> $LOG 2>&1

else

(( ERR_COUNT++ ))

echo "ERR CPY $buf" >> $LOG 2>&1

done

done < "$LIST"

### 総合エラーチェック

echo "INF バックアップ数=[$INF_COUNT] バックアップエラー数=[$ERR_COUNT]" >> $LOG 2>&1

### 終了処理

if (( ERR_COUNT == 0 ))

then

exit 0

else

exit 1

メモ 20行目のdu ...

PROGRAM SHELL

Pythonスクリプト【スレッドを使おう⑤～Eventオブジェクト】

Pythonスクリプト【キューを使おう②～Priority】