Pari vuosikymmentä sitten ohjelmoijat näyttivät olevan jonkinlaisia ​​shamaaneja, jotka tiesivät, mikä ei ollut muiden saatavilla. Joskus ihmiset oppivat ohjelmoinnin polvillaan kirjoittamalla koodia paperille, koska "tietokonelaitteiden pitoisuus asukasta kohden" oli erittäin alhainen. Nyt on vaikea löytää henkilöä, jolla ei ole kotona pöytätietokonetta tai kannettavaa tietokonetta. Koulutusteknologiat eivät myöskään pysy paikallaan.

Hieman historiaa

Python-ohjelmointikielen kehitti Guido van Rossum 1980-luvun lopulla. Guido oli tuolloin hollantilaisen CWI-instituutin työntekijä. Hän kirjoitti tämän kielen vapaa-ajallaan ja lisäsi siihen ajatuksia ABC-kielestä, jonka kehittämiseen hän osallistui.

Kieltä ei nimetty matelijan kunniaksi. Itse asiassa nimen idea oli suosittu brittiläinen 1970-luvun komediaohjelma nimeltä "Monty Python's Flying Circus", vaikka Pythonia verrataan silti paljon useammin käärmeeseen, koska jopa virallisen verkkosivuston tunnus (se näyttää kaksi käärmettä päät) näyttää.

Python-ohjelmointikielen suosion syynä ei ole vain van Rossumin suunnitteluintuitiota. Tyhjästä oppimisesta tulee miellyttävä ja helppo kokemus, kun otetaan huomioon ystävällinen käyttäjäyhteisö.

Ei niin kauan sitten, vuonna 2008, julkaistiin ensimmäinen pitkään testattu Python 3000 (3.0) versio, jossa monet arkkitehtoniset puutteet poistettiin. Samaan aikaan kehittäjät yrittivät säilyttää yhteensopivuuden kielen aiempien versioiden kanssa. Vaikka uudempi versio on olemassa, molemmat haarat (2.x ja 3.x) ovat tuettuja.

Tiivis ohjelmointikieli

Pythonilla on monia etuja muihin kieliin verrattuna. Se on ymmärrettävää lähes intuitiivisesti, sillä on "läpinäkyvä" syntaksi. Tämä tarkoittaa, että tällä kielellä oleva ohjelmakoodi on paljon helpompi lukea, mikä vähentää aikaa paitsi sen kirjoittamiseen, myös erilaisiin parannuksiin ja tarkistuksiin.

Tietenkin "vanhan koulun" ohjelmoija sanoo, että sinun on ehdottomasti osattava useita kieliä, tai voit jopa aloittaa konekoodin oppimisesta. Mutta Python-kielen ohjelmointikurssin suorittamisen jälkeen henkilö ei saa vain erityistä tietoa, vaan myös mahdollisuuden toteuttaa luova luonne luomalla itselleen hyödyllisiä sovelluksia ja ohjelmia. Ehkä pian ohjelmointi on yhtä välttämätöntä kuin vieraan kielen taito.

Itsetunnon puute

On syytä hylätä väärinkäsitys, että ohjelmointi on vaikeaa. Ei, ohjelmointi on paljon mielenkiintoisempaa kuin miltä se näyttää; muu toiminta ja niin sanottu "ajan puute" tai laiskuus voivat häiritä.

Peruskirjallisuus auttaa sinua oppimaan ohjelmoinnin nopeasti Python-kielellä. Koulutus tulisi aloittaa lukemalla kaksi kirjaa, joista voit oppia perusteet. Ensimmäinen on Mark Lutzin "Python Programming" ja toinen Mark Summerfieldin "Python 3 Programming". Lutzin kirjassa kuvataan yksityiskohtaisesti, joskus jopa liikaa, kaikki perusperiaatteet, joille kieli rakentuu. Jotkut suosittelevat Mark Lutzin lukemista ei hallitsemiseksi, vaan perustietojen syventämiseksi. Summerfieldin kirja selittää kaiken ytimekkäämmin, kirjoittaja ei pelota lukijaa millään vaikeuksilla. On muutakin kirjallisuutta, mutta nämä oppikirjat ovat hyödyllisimpiä ja informatiivisimpia.

johdantokurssi

Muistellaanpa peruskoulua. Yleensä jopa lapsi tulee ensimmäiselle luokalle vähäisellä tiedolla: vanhemmat opiskelivat jonkun kanssa, joku meni "nollalle". Sama koskee Python-ohjelmointikielen oppimista. Se on todella kätevä ja "läpinäkyvä", mutta ilman vähimmäistietoa ohjelmien perusperiaatteista koulutus on vaikeaa. Se on kuin musiikin oppimista kuuntelematta musiikkia. Siksi niiden, jotka eivät ole koskaan kohdanneet ohjelmointia, tulisi tutustua "aloitusminimiin".

CS50-luennot ovat hyödyllinen apu. Tämä on Harvardin yliopiston Java Script -ohjelmoinnin kurssi, mutta ensimmäiset luennot selittävät tietokoneen ja ohjelmien välistä vuorovaikutusta yleisesti saatavilla olevalla ja ymmärrettävällä tavalla. Venäjänkielisellä käyttäjällä on käytettävissään tämän kurssin videotallenteet käännöksineen, lisämateriaaleineen, luentojen tekstiversioina ja käytännön tehtävissä. Videoita löytyy melkein mistä tahansa, kuten YouTubesta, mutta koko sisältö on Java Script -sivustolla.

Internetissä

Python-ohjelmointikieli on saamassa suosiota, joten jo pitkään on ollut useita portaaleja, joissa on paljon itseoppimismateriaalia. Esimerkiksi "Python 3 aloittelijoille". Tällä sivustolla on paljon materiaalia aloittelijoille, sitä voidaan käyttää huijauslehtenä. Codecademyn verkkosivuilla on myös suuri määrä tietoa tästä aiheesta, ja niihin pääsee ilmaiseksi.

Foorumiviestintä on tärkeää. Yksin oppiminen on aina vaikeampaa, joten älä unohda eri yhteisöjä.

Maksulliset kurssit

Voit aina käyttää maksullisia kursseja, mutta joskus se maksaa paljon rahaa, ja tulos voi olla epätyydyttävä. Siksi on tietysti suositeltavaa valita kursseja, jotka tarjoavat ilmaisen johdantotehtävän. Esimerkiksi GeekBrainsissa on intensiivinen aihe "Python Programming Fundamentals". Tunti on ilmainen ja järjestetään 10 päivän välein. Rekisteröityäksesi sinun tulee kirjautua sisään sivustolle.

Vinkki: Minkä kurssin valitsetkin, opi ensin kielen perusteet, jotta et tuhlaa aikaa sellaiseen, jonka voit helposti oppia itse. Riittää, kun luet yllä olevat kirjat.

Tietysti, kun teoria on hallussa, haluan harjoitella. Tässä on mainittava Nick Parlanten luennot. Ne ovat englanninkielisiä, vaikka yleensä englanninkielistä opetuskirjallisuutta on paljon, eikä tämän pitäisi olla yllättävää. Luennoilla Nick ei vain opeta Python-ohjelmointikieltä, vaan antaa myös erinomaisia ​​käytännön tehtäviä.

Käyttö

Python-ohjelmointikieltä on käytetty luomaan monia sovelluksia, joita monet ihmiset käyttävät päivittäin. Tämä on esimerkiksi BitTorrent torrent -asiakasohjelman kuudes versio. Myös "Python" ("Pyton") käytetään bittikarttagrafiikkaeditorissa Gimp. Sen avulla luodaan esimerkiksi lisämoduuleja, suodattimia. Suuri osa Civilization IV:stä ja Batterfield 2:sta on kirjoitettu tällä kielellä.

Pythonia käyttävät yritykset, kuten Google, Facebook, Instagram, Dropbox ja Pinterest. Se toimii myös Yandex Disk -sovelluksen ytimessä. Noin 10 % yrityksen työntekijöistä kirjoittaa Pythonilla, ja monet ohjelmoijat kutsuvat sitä suosikkikielekseen.

Kuinka päästä alkuun

Mikään koodi ei voi toimia "ilmassa", myös Python-ohjelmointikieli noudattaa tätä sääntöä. Oppiminen tyhjästä, vaikka se alkaa teoriasta, itse asiassa voidaan sanoa, että se alkaa työympäristön asentamisesta henkilökohtaiseen tietokoneeseen. Kuinka tehdä se? Se on yksinkertaista: sinun on seurattava virallisen Python-verkkosivuston linkkiä, ladattava ja suoritettava asennusohjelma ja noudatettava huolellisesti sen ehdottamia ohjeita.

Huomaa, että sinun on ladattava tietokoneellesi asennettuun käyttöjärjestelmään sopiva tiedosto!

Jos asennus onnistui, avaa konsoli (yleensä tämä voidaan tehdä pikanäppäimellä "ctrl + alt + T"). Nyt voit kirjoittaa ensimmäisen ohjelman. Kirjoita esimerkiksi "python3". Jos konsoli näytti "tervehdyksen", jossa ilmoitetaan ohjelman versio (esimerkiksi 3.4.0), kaikki on kunnossa, jos ei, sinun on asennettava "Python" kolmas versio komennolla: "sudo apt-get install python3".
Tätä ei kuitenkaan vaadita. Voit kirjoittaa koodin missä tahansa kätevässä tekstieditorissa ja suorittaa sen sitten konsolin kautta tai voit käyttää jakelun mukana tulevaa IDLE-kehitysympäristöä.

Käynnistä IDLE. Pienen ohjelman luomiseen tarvitaan vain yksi koodirivi.

print ("Hei maailma!")

Kirjoita tämä koodi IDLE-ikkunaan ja paina Enter. Ympäristö vastaa välittömästi toiminnolla - se näyttää vaaditun tekstin näytöllä. Ensimmäinen ohjelma on valmis.

Ohjelmointi Pythonissa

Osa 1. Kieliominaisuudet ja perussyntaksi

Sisältösarja:

Kannattaako Python oppia?

Python on yksi suosituimmista nykyaikaisista ohjelmointikielistä. Se sopii useiden ongelmien ratkaisemiseen ja tarjoaa samat ominaisuudet kuin muut ohjelmointikielet: dynaamisuus, tuki OOP:lle ja cross-platformille. Python-kehityksen aloitti Guido Van Rossum jo 1990-luvun puolivälissä, joten tähän mennessä se on onnistunut pääsemään eroon tavallisista "lapsuuden" sairauksista, kehittämään merkittävästi kielen parhaita puolia ja houkuttelemaan monia ohjelmoijia, jotka käyttävät Python-sovellusta toteuttaessaan omiaan. hankkeita.

Monet ohjelmoijat katsovat, että on välttämätöntä opetella vain "klassisia" ohjelmointikieliä, kuten Java tai C++, koska muut kielet eivät kuitenkaan pysty tarjoamaan samoja ominaisuuksia. Viime aikoina on kuitenkin vallinnut käsitys, että ohjelmoijan on toivottavaa osata useampia kieliä, koska se laajentaa hänen näköalojaan, jolloin hän pystyy ratkaisemaan tehtäviä luovemmin ja lisää kilpailukykyään työmarkkinoilla.

Kahden kielen, kuten Java ja C++, täydellinen oppiminen on melko vaikeaa ja vie paljon aikaa; Lisäksi monet näiden kielten näkökohdat ovat ristiriidassa keskenään. Samalla Python sopii erinomaisesti toisen kielen rooliin, koska se sulautuu välittömästi jo olemassa olevan OOP-tiedon ansiosta ja sen ominaisuudet eivät ole ristiriidassa, vaan täydentävät toisen ohjelmoinnin kanssa työskennellessä saatua kokemusta. Kieli.

Jos ohjelmoija on vasta aloittamassa ohjelmistokehityksen alalla, Python on ihanteellinen "johdanto"-ohjelmointikieli. Lyhyytensä ansiosta sen avulla voit nopeasti hallita kielen syntaksin, ja vuosien varrella muodostuneiden aksioomien muodossa olevan "perinnön" puuttuminen auttaa hallitsemaan nopeasti OOP:n. Näiden tekijöiden vuoksi Pythonin oppimiskäyrä on melko lyhyt ja ohjelmoija voi siirtyä tapaustutkimuksista kaupallisiin projekteihin.

Siksi, olipa tämän artikkelin lukija kokenut ohjelmoija tai aloittelija ohjelmistokehityksen alalla, vastauksen tämän osion otsikon olevaan kysymykseen tulee olla jyrkkä kyllä.

Tämä artikkelisarja on suunniteltu auttamaan sinua onnistuneesti voittamaan oppimiskäyrän tarjoamalla jatkuvasti tietoa kielen perusperiaatteista sen edistyneisiin ominaisuuksiin integroitaessa muita tekniikoita. Ensimmäisessä artikkelissa puhumme Pythonin pääominaisuuksista ja syntaksista. Tulevaisuudessa tarkastelemme tämän suositun kielen kanssa työskentelyn monimutkaisempia puolia, erityisesti Pythonin olioohjelmointia.

Python-arkkitehtuuri

Mikä tahansa kieli, olipa kyseessä ohjelmointi tai viestintä, koostuu vähintään kahdesta osasta - sanastosta ja syntaksista. Python-kieli on järjestetty samalla tavalla, ja se tarjoaa syntaksin suoritettavia ohjelmia muodostavien lausekkeiden luomiseen sekä sanakirjan, joukon toimintoja vakiokirjaston ja lisäosien muodossa.

Kuten jo mainittiin, Pythonin syntaksi on varsin ytimekäs, varsinkin Javaan tai C++:aan verrattuna. Toisaalta tämä on hyvä, koska mitä yksinkertaisempi syntaksi, sitä helpompi se on oppia ja sitä vähemmän virheitä voit tehdä sen käytössä. Tällaisilla kielillä on kuitenkin haittapuoli - niitä voidaan käyttää yksinkertaisimman tiedon välittämiseen, eivätkä ne voi ilmaista monimutkaisia ​​rakenteita.

Tämä ei koske Pythonia, koska se on yksinkertainen mutta yksinkertaistettu kieli. Tosiasia on, että Python on kieli, jolla on korkeampi abstraktiotaso, korkeampi esimerkiksi kuin Java ja C ++, ja sen avulla voit siirtää saman määrän tietoa pienemmässä määrässä lähdekoodia.

Python on myös yleiskäyttöinen kieli, joten sitä voidaan käyttää lähes kaikilla ohjelmistokehityksen osa-alueilla (erillinen, asiakaspalvelin, verkkosovellukset) ja kaikilla aihealueilla. Lisäksi Python integroituu helposti olemassa oleviin komponentteihin, mikä mahdollistaa Pythonin upottamisen jo kirjoitettuihin sovelluksiin.

Toinen osa Pythonin menestystä ovat sen laajennusmoduulit, sekä vakio- että erityiset. Pythonin vakiolaajennusmoduulit ovat hyvin suunniteltuja ja todistettuja toimintoja jokaisessa ohjelmistokehitysprojektissa ilmenevien ongelmien ratkaisemiseen, merkkijonojen ja tekstinkäsittelyyn, vuorovaikutukseen käyttöjärjestelmän kanssa, verkkosovellusten tukeen. Nämä moduulit on myös kirjoitettu Pythonilla, joten niillä on tärkein ominaisuus - cross-platform, jonka avulla voit nopeasti ja kivuttomasti siirtää projekteja käyttöjärjestelmästä toiseen.

Jos tarvittavaa toiminnallisuutta ei ollut Python-standardikirjastossa, voit luoda oman laajennusmoduulin myöhempää käyttöä varten. Tässä on syytä huomata, että Pythonin laajennusmoduuleja voidaan luoda paitsi itse Pythonissa, myös käyttämällä muita ohjelmointikieliä. Tällöin on mahdollista toteuttaa tehokkaammin resurssiintensiivisiä tehtäviä, kuten monimutkaisia ​​tieteellisiä laskelmia, mutta cross-platformin etu menetetään, jos laajennusmoduulin kieli ei ole itsessään cross-platform, kuten Python.

Python-ajoaika

Kuten tiedät, kaikki cross-platform-ohjelmointikielet on rakennettu saman mallin mukaan: tämä on todella kannettava lähdekoodi ja ajonaikainen ympäristö, joka ei ole kannettava ja joka on erityinen jokaiselle alustalle. Tämä ajonaika sisältää yleensä tulkin, joka suorittaa lähdekoodin, ja erilaisia ​​apuohjelmia, joita tarvitaan sovelluksen ylläpitämiseen - debuggerin, käänteisen kokoajan ja niin edelleen.

Java Runtime Environment sisältää lisäksi kääntäjän, koska lähdekoodi on käännettävä Java-virtuaalikoneen tavukoodiksi. Python-ajoaika sisältää vain tulkin, joka on myös kääntäjä, mutta kääntää Python-lähdekoodin suoraan kohdealustan alkuperäiseen koodiin.

Pythonille on tällä hetkellä kolme tunnettua ajonaikaista toteutusta: CPython, Jython ja Python.NET. Kuten nimestä voi päätellä, ensimmäinen ympäristö on toteutettu C:ssä, toinen Javassa ja viimeinen .NET:ssä.

CPython-ajoaikaa kutsutaan yleensä yksinkertaisesti Pythoniksi, ja kun ihmiset puhuvat Pythonista, tähän toteutukseen viitataan useimmiten. Tämä toteutus koostuu tulkista ja C-kielellä kirjoitetuista laajennusmoduuleista ja sitä voidaan käyttää millä tahansa alustalla, jolle on saatavilla standardi C-kääntäjä. Lisäksi ajonaikaisesta on jo käännetty versioita eri käyttöjärjestelmille, mukaan lukien OC Windows -versiot ja erilaiset jakelut.linux. Tässä ja myöhemmissä artikkeleissa CPython otetaan huomioon, ellei erikseen toisin mainita.

Jython-ajoaika on Python-toteutus Java Virtual Machinen (JVM) kanssa työskentelemiseen. Kaikki JVM-versiot ovat tuettuja, alkaen versiosta 1.2.2 (Javan nykyinen versio on 1.6). Jython vaatii asennetun Java-koneen (Java-ajonaikainen ympäristö) ja jonkin verran Java-ohjelmointikielen tuntemusta. Sinun ei tarvitse osata kirjoittaa Java-lähdekoodia, mutta sinun on tunnettava JAR-tiedostot ja Java-sovelmat sekä dokumentaatio JavaDOC-muodossa.

Se, mikä ympäristön versio valitaan, riippuu yksinomaan ohjelmoijan mieltymyksistä, yleensä on suositeltavaa pitää sekä CPython että Jython tietokoneessa, koska ne eivät ole ristiriidassa keskenään, vaan täydentävät toisiaan. CPython-ympäristö on nopeampi, koska siinä ei ole JVM:n muodossa olevaa välikerrosta; Lisäksi Pythonin päivitetyt versiot julkaistaan ​​ensin CPython-ympäristönä. Jython voi kuitenkin käyttää mitä tahansa Java-luokkaa laajennusmoduulina ja toimia millä tahansa alustalla, jolle on olemassa JVM-toteutus.

Molemmat suoritusajat on julkaistu tunnetun GPL:n kanssa yhteensopivalla lisenssillä, joten niitä voidaan käyttää sekä kaupallisten että ilmaisten ohjelmistojen kehittämiseen. Suurin osa Pythonin laajennusmoduuleista julkaistaan ​​myös GPL-lisenssillä ja niitä voidaan käyttää vapaasti missä tahansa projektissa, mutta on myös kaupallisia laajennuksia tai laajennuksia, joissa on tiukemmat lisenssit. Siksi, kun käytät Pythonia kaupallisessa projektissa, sinun on oltava tietoinen laajennuksen laajennuslisenssien rajoituksista.

Pythonin käytön aloittaminen

Ennen kuin voit aloittaa Pythonin käytön, sinun on asennettava sen ajonaikainen ympäristö - tässä artikkelissa se on CPython ja vastaavasti python-tulkki. Asennustapoja on useita: kokeneet käyttäjät voivat kääntää Pythonin itse sen julkisesta lähdekoodista, voit myös ladata valmiita suoritettavia tiedostoja tiettyä käyttöjärjestelmää varten www.python.org-verkkosivustolta ja lopuksi monet Linux-jakelut tulevat mukana Python-tulkki on jo esiasennettu. Tämä artikkeli käyttää Python 2.x:n Windows-versiota, mutta toimitetut esimerkit voidaan suorittaa missä tahansa Python-versiossa.

Kun asennusohjelma on ottanut Python-suoritettavat tiedostot käyttöön määritettyyn hakemistoon, sinun on tarkistettava seuraavien järjestelmämuuttujien arvot:

• PATH. Tämän muuttujan tulee sisältää polku hakemistoon, johon Python on asennettu, jotta käyttöjärjestelmä voi löytää sen.
• PYTHONHOME. Tämän muuttujan tulee sisältää vain polku hakemistoon, johon Python on asennettu. Tämän hakemiston tulisi sisältää myös lib-alihakemisto, josta etsitään vakio Python-moduuleja.
• PYTHONPATH. Muuttuja, jossa on luettelo hakemistoista, jotka sisältävät laajennusmoduuleja, jotka yhdistetään Pythoniin (luettelon elementit on erotettava järjestelmäerottimella).
• PYTHONSTARTUP . Valinnainen muuttuja, joka määrittää polun Python-komentosarjaan, joka tulee suorittaa aina, kun interaktiivinen Python-tulkki-istunto käynnistetään.

Tulkin kanssa työskentelyn komentorivillä on seuraava rakenne.

PYTHONHOME\python (valinnat) [ -c komento | skriptitiedosto | - ] (argumentit)

Pythonin interaktiivinen tila

Jos käynnistät tulkin määrittämättä komentoa tai komentosarjatiedostoa, se toimii interaktiivisessa tilassa. Tässä tilassa käynnistetään erityinen Python-kuori, johon voit syöttää yksittäisiä komentoja tai lausekkeita, ja niiden arvo lasketaan välittömästi. Tämä on erittäin kätevää Python-opetuksessa, koska voit heti tarkistaa tietyn rakenteen oikeellisuuden.

Arvioidun lausekkeen arvo tallennetaan erityiseen muuttujaan nimeltä Single Underscore (_), jotta sitä voidaan käyttää myöhemmissä lausekkeissa. Voit lopettaa interaktiivisen istunnon painamalla Ctrl-Z Windowsissa tai Ctrl-D Linuxissa.

Vaihtoehdot ovat valinnaisia ​​merkkijonoarvoja, jotka voivat muuttaa tulkin toimintaa istunnon aikana; niiden merkitystä käsitellään tässä ja myöhemmissä artikkeleissa. Vaihtoehtoja seuraa joko yksi komento, joka tulkin tulee suorittaa, tai polku tiedostoon, joka sisältää suoritettavan komentosarjan. On syytä huomata, että komento voi koostua useista lausekkeista, jotka on erotettu puolipisteillä ja jotka on suljettava lainausmerkein, jotta käyttöjärjestelmä voi välittää sen oikein tulkille. Argumentit ovat parametreja, jotka välitetään jatkokäsittelyä varten suoritettavalle komentosarjalle; ne välitetään ohjelmalle merkkijonoina ja erotetaan välilyönneillä.

Voit suorittaa seuraavat komennot varmistaaksesi, että Python on asennettu oikein ja toimii:

c:\>python-v
c:\> python –c "tuontiaika; tulostusaika.asctime()"

Vaihtoehto -v näyttää käytetyn Python-toteutuksen version ja poistuu, kun taas toinen komento tulostaa järjestelmän aika-arvon näytölle.

Python-komentosarjoja voi kirjoittaa missä tahansa tekstieditorissa, koska ne ovat pelkkiä tekstitiedostoja, mutta Pythonin kanssa toimivia erityisiä kehitysympäristöjä on olemassa.

Python-syntaksin perusteet

Python-lähdekoodiskriptit koostuvat ns loogisia merkkijonoja, joista jokainen puolestaan ​​koostuu fyysiset jouset. #-symbolia käytetään merkitsemään kommentteja. Tulkki jättää huomiotta kommentit ja tyhjät rivit.

Seuraava on erittäin tärkeä näkökohta, joka saattaa tuntua oudolta ohjelmoijille, jotka oppivat Pythonin toisena ohjelmointikielenä. Asia on siinä, että Pythonissa ei ole symbolia, joka olisi vastuussa lausekkeiden erottamisesta toisistaan ​​lähdekoodissa, kuten esimerkiksi puolipiste (;) C++:ssa tai Javassa. Puolipisteen avulla voit erottaa useita käskyjä, jos ne ovat samalla fyysisellä rivillä. Ei ole myöskään sellaista rakennetta kuin kiharat sulut (), jonka avulla voit yhdistää joukon ohjeita yhdeksi lohkoksi.

Fyysiset merkkijonot erotetaan itse rivin loppumerkillä, mutta jos lauseke on liian pitkä yhdelle merkkijonolle, voidaan nämä kaksi fyysistä merkkijonoa yhdistää yhdeksi loogiseks. Tätä varten sinun on syötettävä kenoviivamerkki (\) ensimmäisen rivin loppuun, ja sitten tulkki tulkitsee seuraavan rivin jatkoksi ensimmäiselle, mutta muut merkit eivät voi olla ensimmäisellä rivillä merkin \ jälkeen, esimerkiksi kommentti, jossa on #. Sisennystä käytetään korostamaan koodilohkoja. Loogiset rivit, joilla on sama sisennyskoko, muodostavat lohkon, ja lohko päättyy, kun näkyviin tulee pienempi sisennys. Tästä syystä Python-skriptin ensimmäistä riviä ei tule sisentää. Näiden yksinkertaisten sääntöjen hallitseminen auttaa sinua välttämään useimmat uuden kielen oppimiseen liittyvät virheet.

Pythonin syntaksissa ei ole muita radikaaleja eroja muihin ohjelmointikieliin verrattuna. On olemassa vakiosarja operaattoreita ja avainsanoja, joista suurin osa on jo tuttuja ohjelmoijille, mutta Python-kohtaisia ​​käsitellään tässä ja myöhemmissä artikkeleissa. Muuttujien, menetelmien ja luokkien tunnisteiden asettamisessa käytetään myös vakiosääntöjä - nimen tulee alkaa alaviivalla tai latinalaisella kirjaimella, eikä se saa sisältää @, $, %. Myöskään vain yhtä alaviivaa ei voi käyttää tunnisteena (katso alaviite interaktiivisesta tilasta).

Pythonissa käytetyt tietotyypit

Pythonissa käytetyt tietotyypit ovat myös samoja kuin muissa kielissä - kokonaisluku- ja todelliset tietotyypit; lisäksi tuetaan monimutkaista tietotyyppiä - reaali- ja imaginaariosalla (esimerkki tällaisesta luvusta on 1,5J tai 2j, jossa J on -1:n neliöjuuri). Python tukee merkkijonoja, jotka voidaan sulkea yksi-, kaksois- tai kolminkertaisiin lainausmerkkeihin, kun taas merkkijonot, kuten Javassa, ovat muuttumattomia objekteja, ts. eivät voi muuttaa arvoaan luomisen jälkeen.

Pythonissa on myös looginen bool-tietotyyppi, jossa on kaksi arvovaihtoehtoa - True ja False. Pythonin vanhemmissa versioissa ei kuitenkaan ollut tätä tietotyyppiä, ja lisäksi mikä tahansa tietotyyppi voitiin lähettää boolen arvoon True tai False. Kaikkia nollasta poikkeavia lukuja ja ei-tyhjiä merkkijonoja tai tietokokoelmia käsiteltiin tosina, kun taas tyhjiä ja nolla-arvoja käsiteltiin epätoseina. Tämä ominaisuus on säilytetty uusissa Python-versioissa, mutta koodin luettavuuden parantamiseksi on suositeltavaa käyttää bool-tyyppiä boolen muuttujille. Samanaikaisesti, jos sinun on säilytettävä taaksepäin yhteensopivuus Pythonin vanhempien toteutusten kanssa, sinun tulee käyttää loogisina muuttujina arvoa 1 (tosi) tai 0 (false).

Toiminto tietojoukkojen kanssa työskentelyyn

Python määrittelee kolmen tyyppisiä kokoelmia tietojoukkojen tallentamista varten:

• monikko;
• lista (luettelo);
• sanakirja.

Tuple on muuttumaton järjestystietosarja. Se voi sisältää erityyppisiä elementtejä, kuten muita monikkoja. Tuple määritellään suluissa, ja sen elementit erotetaan pilkuilla. Erityinen sisäänrakennettu funktio tuple() mahdollistaa monikkojen luomisen tietystä datasekvenssistä.

Lista on muuttuva järjestetty elementtisarja. Listan elementit erotetaan myös pilkuilla, mutta ne on asetettu jo hakasulkeisiin. Lista()-funktiota käytetään luetteloiden luomiseen.

Sanakirja on hash-taulukko, joka tallentaa elementin ja sen avaintunnisteen. Elementtien myöhempi käyttö tapahtuu myös avaimella, joten sanakirjan tallennusyksikkö on avainobjektipari ja siihen liittyvä arvoobjekti. Sanakirja on muuttuva, mutta ei järjestetty kokoelma, joten sanakirjan elementtien järjestys voi muuttua ajan myötä. Sanakirja määritellään aaltosulkeissa, avain erotetaan arvosta kaksoispisteellä ja itse avain/arvo-parit erotetaan pilkuilla. Dict()-funktio on käytettävissä sanakirjojen luomiseen.

Lista 1 näyttää esimerkkejä Pythonissa saatavilla olevista kokoelmista.

Listaus 1. Pythonissa saatavilla olevat kokoelmatyypit

Funktioiden määrittäminen Pythonissa

Vaikka Python tukee OOP:ta, monet sen ominaisuuksista on toteutettu erillisinä funktioina; lisäksi laajennusmoduulit tehdään useimmiten myös funktiokirjaston muodossa. Funktioita käytetään myös luokissa, joissa niitä kutsutaan perinteisesti menetelmiksi.

Pythonin funktioiden määrittelyyn käytettävä syntaksi on erittäin yksinkertainen; edellä mainittujen vaatimusten mukaisesti:

Kuten näet, on välttämätöntä käyttää avainsanaa def, kaksoispistettä ja sisennystä. Toiminnon kutsuminen on myös hyvin yksinkertaista:

On vain muutamia Python-kohtaisia ​​asioita, jotka on otettava huomioon. Kuten Javassa, primitiiviset arvot välitetään arvon mukaan (parametrin kopio tulee funktioon, eikä se voi muuttaa ennen funktion kutsumista asetettua arvoa), ja monimutkaiset objektityypit välitetään viittauksella (viite välitetään funktioon ja se voi hyvinkin muuttaa objektia).

Parametrit voidaan välittää joko yksinkertaisesti luettelointijärjestyksessä tai nimellä, tässä tapauksessa kutsuttaessa ei tarvitse määrittää niitä parametreja, joille on oletusarvot, vaan vain pakolliset välitetään tai parametrien järjestystä muutetaan kutsuttaessa. toiminto:

Pythonin funktion on palautettava arvo joko eksplisiittisesti käyttämällä return-lausetta ja sen jälkeen paluuarvoa, tai jos return-lausetta ei ole, palautettava vakio None, kun funktion loppu saavutetaan. Kuten funktion määritysesimerkeistä näkyy, Pythonissa ei tarvitse määrittää, palautetaanko jotain funktiosta vai ei, mutta jos funktiossa on yksi return-käsky, joka palauttaa arvon, niin muut paluulauseet tämän funktion on palautettava arvot, ja jos sellainen arvo on ei, sinun on nimenomaisesti kirjoitettava return None.

Jos funktio on hyvin yksinkertainen ja koostuu yhdestä rivistä, niin se voidaan määritellä heti käyttöpaikalla, Pythonissa tällaista rakennetta kutsutaan lambda-funktioksi (lambda). Lambda-funktio on anonyymi funktio (ilman omaa nimeään), jonka runko on return-lause, joka palauttaa jonkin lausekkeen arvon. Tämä lähestymistapa voi olla kätevä joissakin tilanteissa, mutta on syytä huomata, että tällaisten toimintojen uudelleenkäyttö on mahdotonta ("missä synnyit, siitä oli hyötyä").

Kannattaa myös kuvata Pythonin suhtautumista rekursion käyttöön. Oletusarvoisesti rekursion syvyys on rajoitettu 1000 tasoon, ja kun tämä taso ylitetään, tehdään poikkeus ja ohjelma pysähtyy. Tätä rajaa voidaan kuitenkin tarvittaessa muuttaa.

Pythonin funktioilla on muita mielenkiintoisia ominaisuuksia, kuten dokumentaatio tai kyky määritellä sisäkkäisiä toimintoja, mutta niitä käsitellään sarjan seuraavissa artikkeleissa monimutkaisempien esimerkkien kera.

O Python(on parempi sanoa "python", vaikka jotkut sanovat "python") - tämän tutkimuksen kohde, tämän ohjelmointikielen luoja, hollantilainen Guido van Rossum, sanoo parhaiten:

"Python on tulkittu, oliosuuntautunut korkean tason ohjelmointikieli dynaamisella semantiikkalla. Sisäänrakennetut korkean tason tietorakenteet yhdistettynä dynaaminen kirjoitus ja sitova tekevät kielestä houkuttelevan nopeaan sovelluskehitykseen (RAD, Rapid Application Development). Lisäksi sitä voidaan käyttää skriptikielinä ohjelmistokomponenttien linkittämiseen. Pythonin syntaksi on helppo oppia, se korostaa koodin luettavuutta, mikä vähentää ohjelmistotuotteiden ylläpitokustannuksia. Python tukee moduuleja ja paketteja, mikä rohkaisee modulaarisuutta ja koodin uudelleenkäyttöä. Python-tulkki ja suuri standardikirjasto ovat saatavilla ilmaiseksi lähde- ja suoritettavana koodina kaikille tärkeimmille alustoille, ja niitä voidaan jakaa uudelleen."

Tämän määritelmän merkitys paljastuu tutkimuksen aikana, mutta toistaiseksi riittää, että tietää, että Python on universaali ohjelmointikieli. Sillä on hyvät ja huonot puolensa sekä käyttöalueet. Pythonissa on laaja standardikirjasto monenlaisia ​​tehtäviä varten. Pythonin laadukkaita kirjastoja on saatavilla Internetissä eri aihealueilla: tekstinkäsittelytyökalut ja Internet-tekniikat, kuvankäsittely, työkalut sovellusten luomiseen, tietokantojen käyttömekanismit, tieteelliset laskentapaketit, GUI-rakennuskirjastot jne. Lisäksi Pythonilla on melko yksinkertaiset keinot integroida C:n, C++:n (ja Javan) kanssa sekä upottamalla tulkki näiden kielten ohjelmiin että päinvastoin käyttämällä näillä kielillä kirjoitettuja kirjastoja Python-ohjelmissa. Python-kieli tukee useita paradigmoja ohjelmointi: pakollinen (proseduurit, rakenteelliset, modulaariset lähestymistavat), olio- ja toiminnallinen ohjelmointi.

Voimme ajatella, että Python on kokonaisuus ohjelmistotuotteiden (ja niiden prototyyppien) luomiseen. Se on saatavana lähes kaikilla nykyaikaisilla alustoilla (sekä 32-bittisellä että 64-bittisellä) C-kääntäjällä ja Java-alustalla.

Vaikuttaa siltä, ​​että ohjelmistoteollisuudessa ei ole sijaa millekään muulle kuin C/C++:lle, Javalle, Visual Basicille ja C#:lle. Se ei kuitenkaan ole. Ehkä tämän luentokurssin ja käytännön harjoitusten ansiosta Python saa uusia kannattajia, joille siitä tulee välttämätön työkalu.

Kuinka kuvailla kieltä?

Tämän luennon tarkoituksena ei ole kuvata Pythonia systemaattisesti: sitä varten on alkuperäinen käsikirja. Tässä ehdotetaan kielen tarkastelemista samanaikaisesti useissa näkökohdissa, mikä saavutetaan esimerkkijoukolla, jonka avulla voit nopeasti liittyä todelliseen ohjelmointiin kuin tiukan akateemisen lähestymistavan tapauksessa.

On kuitenkin syytä kiinnittää huomiota oikeaan lähestymistapaan kielen kuvauksessa. Ohjelman luominen on aina viestintää, jossa ohjelmoija välittää tietokoneelle tiedot, joita tämä tarvitsee toimintojen suorittamiseen. Tapa, jolla ohjelmoija ymmärtää nämä toimet (eli "merkityksen"), voidaan kutsua semantiikka. Keino tämän merkityksen välittämiseksi on syntaksi ohjelmointikieli. No, mitä tulkki tekee hyväksytyn perusteella, kutsutaan yleensä ns pragmatiikkaa. Ohjelmaa kirjoitettaessa on erittäin tärkeää, että tässä ketjussa ei ole vikoja.

Syntaksi on täysin formalisoitu osa: se voidaan kuvata muodollinen kieli syntaksikaaviot (mitä tehdään viiteoppaissa). Pragmatiikan ilmaisu on kielen tulkki itse. Hän lukee syntaksin mukaisesti kirjoitetun "viestin" ja muuttaa sen toimiksi siihen upotetun algoritmin mukaisesti. Vain semantiikka jää epämuodolliseksi komponentiksi. Ohjelmoinnin suurin monimutkaisuus piilee merkityksen kääntämisessä muodolliseksi kuvaukseksi. Python-kielen syntaksissa on tehokkaita ominaisuuksia, jotka auttavat tuomaan ohjelmoijan käsityksen ongelmasta lähemmäksi tulkin "ymmärrystä". Pythonin sisäistä rakennetta käsitellään yhdessä loppuluennoista.

Python-kielen historia

Pythonin aloitti Guido van Rossum vuonna 1991, kun hän työskenteli hajautetun Amoeba-käyttöjärjestelmän parissa. Hän tarvitsi laajennettavan kielen, joka tarjoaisi tukea järjestelmäpuheluille. ABC ja Modula-3 otettiin perustaksi. Hän valitsi Pythonin nimeksi BBC:n komediasarjan Monty Python's Flying Circus mukaan, ei käärmeen nimeksi. Siitä lähtien Python on kehittynyt niiden organisaatioiden tuella, joissa Guido on työskennellyt. Kieltä kehitetään erityisen aktiivisesti tällä hetkellä, kun sen parissa työskentelee tekijöiden lisäksi koko yhteisö ohjelmoijia eri puolilta maailmaa. Ja kuitenkin viimeinen sana kielen kehityksen suunnasta jää Guido van Rossumille.

Tämä materiaali on tarkoitettu ohjelmoinnin jo tunteville ja Python-ohjelmointikielen opiskelijoille. Se on suunniteltu näyttämään Python-kielen ominaisuudet, syntaksiominaisuudet ja Python-työskentelyn perusperiaatteet 10 minuutissa esimerkkien kera. Tässä ei ole "vettä" - tietoa, joka ei liity suoraan ohjelmointikieleen. Aloitetaan!

Python-ohjelmointikieli erottuu vahvasta kirjoituksesta (Vahva kirjoittaminen erottuu siitä, että kieli ei salli eri tyyppien sekoittamista lausekkeisiin eikä suorita automaattisia implisiittisiä muunnoksia, esimerkiksi on mahdotonta vähentää joukkoa merkkijonosta) , käytetään dynaamista kirjoitusta - kaikki tyypit selvitetään jo ohjelman suorituksen aikana.

Muuttujien ilmoitus on valinnainen, nimet ovat isot ja pienet kirjaimet erottuvat (var ja VAR ovat kaksi eri muuttujaa).

Python on oliokieli, kaikki kielessä on objektia.

Hae apua

Pythonin ohje (help) on aina saatavilla suoraan tulkissa. Jos haluat tietää miten esine toimii, soita apua(