Kilkadziesiąt lat temu programiści wydawali się być szamanami, którzy wiedzieli, co jest niedostępne dla innych. Czasami ludzie uczyli się programowania na kolanach, pisania kodu na kartce papieru, ponieważ „koncentracja urządzeń komputerowych na mieszkańca” była niezwykle niska. Teraz trudno znaleźć osobę, która nie ma w domu komputera stacjonarnego lub laptopa. Technologie edukacyjne również nie stoją w miejscu.

Trochę historii

Język programowania Python został opracowany przez Guido van Rossuma pod koniec lat osiemdziesiątych. Guido był wówczas pracownikiem holenderskiego Instytutu CWI. Pisał ten język w wolnym czasie, umieszczając tam kilka pomysłów na język ABC, do których się przyczynił.

Język nie został nazwany na cześć gada. W rzeczywistości pomysł na nazwę był popularnym brytyjskim programem komediowym lat siedemdziesiątych pod tytułem „Latający Cyrk Monty Pythona”, choć Pythona wciąż znacznie częściej porównuje się do węża, jak choćby emblemat na oficjalnej stronie internetowej (pokazuje dwa węże). głowy) pokazuje.

To nie tylko intuicja projektowa van Rossuma jest uważana za powód, dla którego język programowania Python jest tak popularny. Nauka od podstaw staje się przyjemnym i łatwym doświadczeniem, biorąc pod uwagę obecność przyjaznej społeczności użytkowników.

Nie tak dawno temu, w 2008 roku, ukazała się pierwsza, od dawna testowana wersja Pythona 3000 (3.0), w której wyeliminowano wiele błędów architektonicznych. Jednocześnie programiści starali się zachować kompatybilność z poprzednimi wersjami języka. Chociaż istnieje nowsza wersja, obsługiwane są obie gałęzie (2.xi 3.x).

Zwięzły język programowania

Python ma wiele zalet w porównaniu z innymi językami. Jest zrozumiały niemal intuicyjnie, ma „przejrzystą” składnię. Oznacza to, że kod programu w tym języku jest znacznie łatwiejszy do odczytania, co skraca czas nie tylko na jego napisanie, ale także na różne usprawnienia i sprawdzenia.

Oczywiście programista „starej szkoły” powie, że na pewno trzeba znać kilka języków, a nawet można zacząć od nauki kodu maszynowego. Ale po ukończeniu kursu programowania w języku Python osoba otrzyma nie tylko konkretną wiedzę, ale także możliwość realizacji swojej twórczej natury poprzez tworzenie użytecznych dla siebie aplikacji i programów. Być może już niedługo programowanie będzie tak samo potrzebne, jak znajomość języka obcego.

Zwątpienie w siebie

Warto odrzucić błędne przekonanie, że programowanie jest trudne. Nie, programowanie jest o wiele ciekawsze niż się wydaje; inne czynności i tzw. „brak czasu” lub lenistwo mogą przeszkadzać.

Podstawowa literatura pomoże Ci szybko nauczyć się programowania w języku Python. Szkolenie warto rozpocząć od przeczytania dwóch książek, z których można nauczyć się podstaw. Pierwsza to „Programowanie w Pythonie” Marka Lutza, a druga to „Programowanie w Pythonie 3” Marka Summerfielda. Książka Lutza opisuje szczegółowo, czasem nawet za bardzo, wszystkie podstawowe zasady, na których zbudowany jest język. Niektórzy zalecają czytanie Marka Lutza nie dla opanowania, ale dla pogłębienia podstawowej wiedzy. Książka Summerfielda wyjaśnia wszystko bardziej zwięźle, autor nie straszy czytelnika żadnymi trudnościami. Istnieje inna literatura, ale te podręczniki są najbardziej przydatne i pouczające.

kurs wprowadzający

Wróćmy myślami do szkoły podstawowej. Z reguły nawet dziecko przychodzi do pierwszej klasy z minimalną wiedzą: rodzice uczyli się z kimś, ktoś poszedł do „zera”. To samo dotyczy nauki języka programowania Python. Jest to naprawdę wygodne i „przejrzyste”, ale bez minimalnej znajomości podstawowych zasad programów szkolenie będzie trudne. To jak nauka muzyki bez słuchania muzyki. Dlatego ci, którzy nigdy w ogóle nie mieli do czynienia z programowaniem, powinni zapoznać się z „minimalnym wprowadzeniem”.

Przydatną pomocą będą wykłady CS50. Jest to kurs na Harvard University poświęcony programowaniu w języku Java Script, ale pierwsze wykłady wyjaśniają interakcje między komputerem a ogólnie programami w przystępny i zrozumiały sposób. Użytkownik rosyjskojęzyczny ma dostęp do nagrań wideo z tego kursu wraz z tłumaczeniem, materiałami dodatkowymi, wersjami tekstowymi wykładów oraz zadaniami praktycznymi. Filmy można znaleźć prawie wszędzie, na przykład na YouTube, ale cała zawartość znajduje się w witrynie Java Script.

W Internecie

Język programowania Python zyskuje na popularności, dlatego od dłuższego czasu istnieje kilka portali z dużą ilością materiałów do samodzielnej nauki. Na przykład „Python 3 dla początkujących”. Ta strona zawiera wiele materiałów dla początkujących, może służyć jako ściągawka. Istnieje również duża ilość informacji na ten temat z bezpłatnym dostępem na stronie Codecademy.

Komunikacja na forum jest ważna. Samodzielna nauka jest zawsze trudniejsza, więc nie zaniedbuj różnych społeczności.

Płatne kursy

Zawsze możesz skorzystać z płatnych kursów, ale czasami kosztuje to dużo pieniędzy, a wynik może być niezadowalający. Dlatego oczywiście wskazane jest wybranie kursów, które oferują bezpłatne zadanie wprowadzające. Na przykład w GeekBrains intensywnie poruszany jest temat „Podstawy programowania w Pythonie”. Zajęcia są bezpłatne i odbywają się co 10 dni. Aby się zarejestrować, musisz zalogować się do serwisu.

Wskazówka: bez względu na to, jaki kurs wybierzesz, najpierw zapoznaj się z podstawami języka, aby nie tracić czasu na coś, co możesz łatwo zdobyć samodzielnie. Wystarczy przeczytać powyższe książki.

Oczywiście po opanowaniu teorii chcę ćwiczyć. W tym miejscu należy wspomnieć o wykładach Nicka Parlante. Są po angielsku, chociaż ogólnie jest dużo dobrej literatury edukacyjnej w języku angielskim i nie powinno to dziwić. Na wykładach Nick nie tylko uczy języka programowania Python, ale także daje doskonałe zadania praktyczne.

Stosowanie

Język programowania Python został wykorzystany do stworzenia wielu aplikacji, z których wiele osób korzysta na co dzień. Na przykład jest to szósta wersja klienta torrentowego BitTorrent. Również "Python" ("Pyton") jest używany w edytorze grafiki bitmapowej Gimp. Dzięki niemu powstają dodatkowe moduły, np. filtry. Wiele z Civilization IV i Batterfield 2 jest napisanych w tym języku.

Z Pythona korzystają takie firmy jak Google, Facebook, Instagram, Dropbox, Pinterest. Działa również w rdzeniu aplikacji Yandex Disk. Około 10% pracowników firmy pisze w Pythonie, a wielu programistów nazywa to swoim ulubionym językiem.

Jak zacząć

Żaden kod nie może działać „w powietrzu”, język programowania Python również przestrzega tej zasady. Nauka od zera, choć zaczyna się od teorii, tak naprawdę można powiedzieć, że zaczyna się od instalacji środowiska pracy na komputerze osobistym. Jak to zrobić? To proste: musisz kliknąć link na oficjalnej stronie Pythona, pobrać i uruchomić instalator, a następnie uważnie wykonać sugerowane przez niego kroki.

Pamiętaj, że musisz pobrać plik odpowiedni dla systemu operacyjnego zainstalowanego na Twoim komputerze!

Jeśli instalacja się powiodła, otwórz konsolę (zazwyczaj można to zrobić za pomocą skrótu klawiaturowego „ctrl + alt + T”). Teraz możesz napisać swój pierwszy program. Na przykład wpisz „python3”. Jeśli konsola wyświetliła „pozdrowienie”, w którym wskazana jest wersja programu (na przykład 3.4.0), wszystko jest w porządku, jeśli nie, musisz zainstalować trzecią wersję „Pythona” za pomocą polecenia: "sudo apt-get install python3".
Nie jest to jednak wymagane. Możesz napisać kod w dowolnym wygodnym edytorze tekstu, a następnie uruchomić go za pomocą konsoli lub użyć środowiska programistycznego IDLE, które jest dostarczane z dystrybucją.

Rozpocznij BEZCZYNNOŚĆ. Wystarczy jeden wiersz kodu, aby stworzyć mały program.

print("Witaj świecie!")

Wpisz ten kod w oknie IDLE i naciśnij enter. Środowisko natychmiast zareaguje akcją - wyświetli na ekranie wymagany tekst. Pierwszy program jest gotowy.

Programowanie w Pythonie

Część 1. Funkcje językowe i podstawowa składnia

Seria treści:

Czy warto uczyć się Pythona?

Python to jeden z najpopularniejszych współczesnych języków programowania. Nadaje się do rozwiązywania różnych problemów i oferuje te same funkcje, co inne języki programowania: dynamikę, obsługę OOP i wieloplatformowość. Rozwój Pythona rozpoczął Guido Van Rossum w połowie lat 90., więc do tej pory udało mu się pozbyć standardowych chorób „dziecięcych”, znacznie rozwinąć najlepsze aspekty języka i przyciągnąć wielu programistów, którzy używają Pythona do realizują swoje projekty.

Wielu programistów uważa, że ​​trzeba uczyć się tylko „klasycznych” języków programowania, takich jak Java czy C++, ponieważ inne języki i tak nie będą w stanie zapewnić tych samych możliwości. Ostatnio jednak pojawiło się przekonanie, że programista powinien znać więcej niż jeden język, gdyż poszerza to jego horyzonty, pozwala mu bardziej kreatywnie rozwiązywać zadania i zwiększa jego konkurencyjność na rynku pracy.

Nauka dwóch języków takich jak Java i C++ do perfekcji jest dość trudna i zajęłaby dużo czasu; ponadto wiele aspektów tych języków jest ze sobą sprzecznych. Jednocześnie Python idealnie nadaje się do roli drugiego języka, ponieważ jest natychmiast asymilowany ze względu na istniejącą już wiedzę w zakresie OOP oraz fakt, że jego możliwości nie kolidują, ale uzupełniają doświadczenie zdobyte podczas pracy z innym programowaniem język.

Jeśli programista dopiero zaczyna pracę w dziedzinie tworzenia oprogramowania, Python będzie idealnym „wprowadzającym” językiem programowania. Ze względu na swoją zwięzłość pozwoli szybko opanować składnię języka, a brak „dziedzictwa” w postaci ukształtowanych przez lata aksjomatów pomoże szybko opanować OOP. Ze względu na te czynniki, krzywa uczenia się Pythona będzie dość krótka, a programista będzie mógł przejść od studiów przypadku do projektów komercyjnych.

Dlatego niezależnie od tego, czy czytelnik tego artykułu jest doświadczonym programistą, czy też początkującym w dziedzinie tworzenia oprogramowania, odpowiedź na pytanie, jakim jest tytuł tego rozdziału, powinna być zdecydowanym tak.

Ta seria artykułów ma na celu pomóc Ci skutecznie przezwyciężyć krzywą uczenia się poprzez konsekwentne dostarczanie informacji od najbardziej podstawowych zasad języka po jego zaawansowane możliwości w zakresie integracji z innymi technologiami. W pierwszym artykule omówimy główne funkcje i składnię Pythona. W przyszłości przyjrzymy się bardziej złożonym aspektom pracy z tym popularnym językiem, w szczególności programowaniu obiektowym w Pythonie.

Architektura Pythona

Każdy język, czy to programowania, czy komunikacji, składa się z co najmniej dwóch części - słownictwa i składni. Język Python jest zorganizowany w ten sam sposób, zapewniając składnię do generowania wyrażeń tworzących programy wykonywalne oraz słownik, zestaw funkcji w postaci standardowej biblioteki i wtyczek.

Jak już wspomniano, składnia Pythona jest dość zwięzła, zwłaszcza w porównaniu z Javą lub C++. Z jednej strony jest to dobre, ponieważ im prostsza składnia, tym łatwiej jest się jej nauczyć i tym mniej błędów można popełnić w procesie jej używania. Jednak takie języki mają wadę - mogą służyć do przekazywania najprostszych informacji i nie mogą wyrażać złożonych struktur.

Nie dotyczy to Pythona, ponieważ jest to prosty, ale uproszczony język. Faktem jest, że Python jest językiem o wyższym poziomie abstrakcji, wyższym na przykład niż Java i C++ i pozwala na przesłanie tej samej ilości informacji w mniejszej ilości kodu źródłowego.

Ponadto Python jest językiem ogólnego przeznaczenia, więc może być używany w prawie każdym obszarze tworzenia oprogramowania (autonomiczny, klient-serwer, aplikacje internetowe) i w dowolnym obszarze tematycznym. Ponadto Python łatwo integruje się z istniejącymi komponentami, co umożliwia osadzenie Pythona w już napisanych aplikacjach.

Inną częścią sukcesu Pythona są jego moduły rozszerzeń, zarówno standardowe, jak i specyficzne. Standardowe moduły rozszerzeń Pythona to dobrze zaprojektowana i sprawdzona funkcjonalność do rozwiązywania problemów pojawiających się w każdym projekcie programistycznym, przetwarzania ciągów i tekstu, interakcji z systemem operacyjnym, obsługi aplikacji internetowych. Moduły te są również napisane w Pythonie, więc mają swoją najważniejszą właściwość – cross-platform, która pozwala szybko i bezboleśnie przenosić projekty z jednego systemu operacyjnego do drugiego.

Jeśli potrzebna funkcjonalność nie znajdowała się w standardowej bibliotece Pythona, możesz stworzyć własny moduł rozszerzający do jego późniejszego ponownego użycia. Warto w tym miejscu zauważyć, że moduły rozszerzeń dla Pythona można tworzyć nie tylko w samym Pythonie, ale także przy użyciu innych języków programowania. W takim przypadku możliwe staje się bardziej wydajne wdrażanie zadań wymagających dużej ilości zasobów, takich jak złożone obliczenia naukowe, ale przewaga wieloplatformowości zostaje utracona, jeśli język modułu rozszerzeń sam w sobie nie jest wieloplatformowy, jak Python.

Środowisko uruchomieniowe Pythona

Jak wiadomo, wszystkie wieloplatformowe języki programowania są budowane według tego samego modelu: jest to prawdziwie przenośny kod źródłowy i środowisko uruchomieniowe, które nie jest przenośne i jest specyficzne dla każdej konkretnej platformy. To środowisko wykonawcze zwykle zawiera interpreter, który wykonuje kod źródłowy i różne narzędzia potrzebne do obsługi aplikacji — debuger, odwrotny asembler i tak dalej.

Środowisko Java Runtime Environment zawiera dodatkowo kompilator, ponieważ kod źródłowy musi zostać skompilowany do postaci kodu bajtowego wirtualnej maszyny języka Java. Środowisko uruchomieniowe Pythona zawiera tylko interpreter, który jest również kompilatorem, ale kompiluje kod źródłowy Pythona bezpośrednio do kodu natywnego platformy docelowej.

Obecnie istnieją trzy znane implementacje środowiska uruchomieniowego dla Pythona: CPython, Jython i Python.NET. Jak sama nazwa wskazuje, pierwsze środowisko jest zaimplementowane w C, drugie w Javie, a ostatnie w .NET.

Środowisko wykonawcze CPython jest zwykle określane po prostu jako Python, a kiedy ludzie mówią o Pythonie, najczęściej mówi się o tej implementacji. Ta implementacja składa się z interpretera i modułów rozszerzeń napisanych w C i może być używana na dowolnej platformie, dla której dostępny jest standardowy kompilator C. Ponadto istnieją już skompilowane wersje runtime dla różnych systemów operacyjnych, w tym różnych wersji OC Windows i różne dystrybucje linux. W tym i kolejnych artykułach CPython będzie brane pod uwagę, chyba że określono inaczej.

Środowisko wykonawcze Jython to implementacja Pythona do pracy z wirtualną maszyną Java (JVM). Obsługiwana jest dowolna wersja JVM, począwszy od wersji 1.2.2 (obecna wersja Javy to 1.6). Jython wymaga zainstalowanej maszyny Java (środowiska wykonawczego Java) i pewnej znajomości języka programowania Java. Nie musisz wiedzieć, jak napisać kod źródłowy Java, ale musisz znać pliki JAR i aplety Java, a także dokumentację w formacie JavaDOC.

Wybór wersji środowiska zależy wyłącznie od preferencji programisty, ogólnie zaleca się trzymanie na komputerze zarówno CPythona, jak i Jythona, ponieważ nie kolidują one ze sobą, ale wzajemnie się uzupełniają. Środowisko CPython jest szybsze, ponieważ nie ma warstwy pośredniej w postaci JVM; ponadto zaktualizowane wersje Pythona są najpierw wydawane jako środowisko CPython. Jednak Jython może używać dowolnej klasy Java jako modułu rozszerzenia i działać na dowolnej platformie, dla której istnieje implementacja JVM.

Oba środowiska uruchomieniowe są wydawane na licencji zgodnej z dobrze znaną GPL, dzięki czemu mogą być używane do tworzenia zarówno komercyjnego, jak i wolnego/wolnego oprogramowania. Większość modułów rozszerzeń dla Pythona jest również wydana na licencji GPL i można ich swobodnie używać w dowolnym projekcie, ale istnieją również rozszerzenia komercyjne lub rozszerzenia z bardziej rygorystycznymi licencjami. Dlatego używając Pythona w projekcie komercyjnym, musisz być świadomy, jakie ograniczenia istnieją w licencjach wtyczek rozszerzenia.

Pierwsze kroki z Pythonem

Zanim zaczniesz używać Pythona, musisz zainstalować jego środowisko uruchomieniowe - w tym artykule jest to CPython i odpowiednio interpreter Pythona. Istnieją różne metody instalacji: doświadczeni użytkownicy mogą samodzielnie skompilować Pythona z jego publicznego kodu źródłowego, można również pobrać gotowe pliki wykonywalne dla konkretnego systemu operacyjnego ze strony www.python.org, a na koniec wiele dystrybucji Linuksa zawiera Interpreter Pythona już preinstalowany. W tym artykule użyto wersji Pythona 2.x dla systemu Windows, ale podane przykłady można uruchomić w dowolnej wersji Pythona.

Po wdrożeniu przez instalatora plików wykonywalnych Pythona w określonym katalogu należy sprawdzić wartości następujących zmiennych systemowych:

• ŚCIEŻKA. Ta zmienna musi zawierać ścieżkę do katalogu, w którym zainstalowany jest Python, aby system operacyjny mógł go znaleźć.
• PYTHONHOME. Ta zmienna powinna zawierać tylko ścieżkę do katalogu, w którym zainstalowany jest Python. Ten katalog powinien również zawierać podkatalog lib, który będzie przeszukiwany pod kątem standardowych modułów Pythona.
• ŚCIEŻKA PYTONU. Zmienna z listą katalogów zawierających moduły rozszerzeń, które będą podłączone do Pythona (elementy listy muszą być oddzielone separatorem systemowym).
• PYTHONSTARTUP . Opcjonalna zmienna definiująca ścieżkę do skryptu Pythona, który powinien być wykonywany za każdym razem, gdy rozpoczynana jest interaktywna sesja interpretera języka Python.

Linia poleceń do pracy z interpreterem ma następującą strukturę.

PYTHONHOME\python (opcje) [ -c polecenie | plik skryptu | - ] (argumenty)

Tryb interaktywny Pythona

Jeśli uruchomisz interpreter bez podania polecenia lub pliku skryptu, będzie on działał w trybie interaktywnym. W tym trybie uruchamiana jest specjalna powłoka Pythona, do której można wprowadzać poszczególne polecenia lub wyrażenia, a ich wartość zostanie natychmiast obliczona. Jest to bardzo wygodne przy nauce Pythona, ponieważ możesz od razu sprawdzić poprawność konkretnej konstrukcji.

Wartość wyliczanego wyrażenia jest przechowywana w specjalnej zmiennej o nazwie Pojedynczy znak podkreślenia (_), dzięki czemu może być używana w kolejnych wyrażeniach. Sesję interaktywną można zakończyć, naciskając Ctrl-Z w systemie Windows lub Ctrl-D w systemie Linux.

Opcje są opcjonalnymi wartościami ciągu, które mogą zmienić zachowanie interpretera podczas sesji; ich znaczenie zostanie omówione w tym i kolejnych artykułach. Po opcjach następuje albo pojedyncze polecenie, które interpreter powinien wykonać, albo ścieżka do pliku zawierającego skrypt do wykonania. Warto zauważyć, że polecenie może składać się z kilku wyrażeń oddzielonych średnikami i musi być ujęte w cudzysłów, aby system operacyjny mógł poprawnie przekazać je do interpretera. Argumenty to te parametry, które są przekazywane do dalszego przetwarzania do skryptu wykonywalnego; są one przekazywane do programu jako ciągi znaków i oddzielone spacjami.

Możesz uruchomić następujące polecenia, aby sprawdzić, czy Python jest poprawnie zainstalowany i działa:

c:\>python-v
c:\> python –c „czas importu; drukuj czas.asctime()”

Opcja -v wyświetla używaną wersję implementacji Pythona i kończy działanie, podczas gdy drugie polecenie wyświetla na ekranie wartość czasu systemowego.

Możesz pisać skrypty Pythona w dowolnym edytorze tekstu, ponieważ są to zwykłe pliki tekstowe, ale istnieją specjalne środowiska programistyczne zaprojektowane do pracy z Pythonem.

Podstawy składni Pythona

Skrypty kodu źródłowego Pythona składają się z tzw ciągi logiczne, z których każdy z kolei składa się z fizyczne struny. Symbol # służy do oznaczania komentarzy. Komentarze i puste wiersze są ignorowane przez tłumacza.

Poniżej znajduje się bardzo ważny aspekt, który może wydawać się dziwny programistom uczącym się Pythona jako drugiego języka programowania. Chodzi o to, że nie ma w Pythonie symbolu odpowiedzialnego za oddzielenie wyrażeń od siebie w kodzie źródłowym, jak na przykład średnik (;) w C++ czy Javie. Średnik umożliwia oddzielenie wielu instrukcji, jeśli znajdują się one na tej samej linii fizycznej. Nie ma też takiej konstrukcji jak nawiasy klamrowe (), która pozwala połączyć grupę instrukcji w jeden blok.

Fizyczne ciągi są oddzielone samym znakiem końca wiersza, ale jeśli wyrażenie jest zbyt długie dla jednego ciągu, dwa fizyczne ciągi można połączyć w jeden logiczny. W tym celu należy na końcu pierwszej linii wpisać znak odwrotnego ukośnika (\), a następnie kolejna linia zostanie zinterpretowana przez interpreter jako kontynuacja pierwszej, jednak nie jest możliwe, aby inne znaki być w pierwszym wierszu po znaku \, na przykład komentarz z #. Wcięcie służy do wyróżniania bloków kodu. Linie logiczne z tym samym rozmiarem wcięcia tworzą blok, a blok kończy się, gdy pojawi się linia logiczna z mniejszym wcięciem. Dlatego pierwsza linia w skrypcie Pythona nie powinna być wcięta. Opanowanie tych prostych zasad pomoże Ci uniknąć większości błędów związanych z nauką nowego języka.

W składni Pythona nie ma innych radykalnych różnic w stosunku do innych języków programowania. Istnieje standardowy zestaw operatorów i słów kluczowych, z których większość jest już znana programistom, ale te specyficzne dla Pythona zostaną omówione w tym i kolejnych artykułach. Stosowane są również standardowe zasady ustalania identyfikatorów zmiennych, metod i klas - nazwa musi zaczynać się od podkreślenia lub łacińskiego znaku dowolnej wielkości i nie może zawierać @, $, %. Ponadto tylko jeden znak podkreślenia nie może być użyty jako identyfikator (patrz przypis dotyczący trybu interaktywnego).

Typy danych używane w Pythonie

Typy danych używane w Pythonie są również takie same jak w innych językach - typy danych całkowitych i rzeczywistych; dodatkowo obsługiwany jest złożony typ danych - z częścią rzeczywistą i urojoną (przykładem takiej liczby jest 1,5J lub 2j, gdzie J jest pierwiastkiem kwadratowym z -1). Python obsługuje łańcuchy, które mogą być ujęte w pojedyncze, podwójne lub potrójne cudzysłowy, podczas gdy łańcuchy, podobnie jak w Javie, są obiektami niezmiennymi, tj. nie mogą zmienić ich wartości po stworzeniu.

W Pythonie istnieje również logiczny typ danych bool z dwiema opcjami wartości - True i False. Jednak starsze wersje Pythona nie miały tego typu danych, a ponadto każdy typ danych mógł być rzutowany na wartość logiczną True lub False. Wszystkie liczby niezerowe i niepuste ciągi lub zbiory danych były traktowane jako Prawda, natomiast wartości puste i zerowe były traktowane jako Fałsz. Ta funkcja została zachowana w nowych wersjach Pythona, jednak aby zwiększyć czytelność kodu, zaleca się używanie typu bool dla zmiennych boolowskich. Jednocześnie, jeśli chcesz zachować kompatybilność wsteczną ze starszymi implementacjami Pythona, powinieneś używać 1 (prawda) lub 0 (fałsz) jako zmiennych binarnych.

Funkcjonalność do pracy z zestawami danych

Python definiuje trzy typy kolekcji do przechowywania zbiorów danych:

• krotka;
• lista (lista);
• słownik.

Krotka to niezmienna uporządkowana sekwencja danych. Może zawierać elementy różnego typu, takie jak inne krotki. Krotka jest zdefiniowana w nawiasach, a jej elementy są oddzielone przecinkami. Specjalna wbudowana funkcja tuple() umożliwia tworzenie krotek z podanej sekwencji danych.

Lista jest zmienną, uporządkowaną sekwencją elementów. Elementy listy są również oddzielone przecinkami, ale są już umieszczone w nawiasach kwadratowych. Funkcja list() służy do tworzenia list.

Słownik to tablica mieszająca, która przechowuje element wraz z jego identyfikatorem klucza. Kolejny dostęp do elementów jest również wykonywany przez klucz, więc jednostką pamięci w słowniku jest para obiektów klucza i powiązany obiekt wartości. Słownik jest zmienną, ale nie uporządkowaną kolekcją, więc kolejność elementów w słowniku może się zmieniać w czasie. Słownik jest określony w nawiasach klamrowych, klucz jest oddzielony od wartości dwukropkiem, a same pary klucz/wartość są oddzielone przecinkami. Funkcja dict() jest dostępna do tworzenia słowników.

Listing 1 pokazuje przykłady różnych kolekcji dostępnych w Pythonie.

Listing 1. Typy kolekcji dostępne w Pythonie

Definiowanie funkcji w Pythonie

Chociaż Python obsługuje OOP, jednak wiele jego funkcji jest zaimplementowanych jako oddzielne funkcje; dodatkowo moduły rozszerzeń najczęściej wykonywane są również w postaci biblioteki funkcji. Funkcje są również używane w klasach, gdzie tradycyjnie nazywa się je metodami.

Składnia definiowania funkcji w Pythonie jest niezwykle prosta; z zastrzeżeniem powyższych wymagań:

Jak widać, konieczne jest użycie słowa kluczowego def, dwukropka i wcięcia. Wywołanie funkcji jest również bardzo proste:

Należy wziąć pod uwagę tylko kilka rzeczy specyficznych dla Pythona. Podobnie jak w Javie wartości pierwotne są przekazywane przez wartość (kopia parametru dostaje się do funkcji i nie może zmienić wartości ustawionej przed wywołaniem funkcji), a złożone typy obiektów są przekazywane przez referencję (przekazywana jest referencja do funkcji i może równie dobrze zmienić obiekt).

Parametry można przekazywać albo po prostu według kolejności wyliczenia, albo według nazwy, w tym przypadku podczas wywoływania nie trzeba określać tych parametrów, dla których istnieją wartości domyślne, a jedynie przekazywać obowiązkowe lub zmieniać kolejność parametrów podczas wywoływania funkcjonować:

Funkcja w Pythonie musi zwrócić wartość, albo jawnie za pomocą instrukcji return, po której następuje wartość zwracana, albo, w przypadku braku instrukcji return, zwracając stałą None po osiągnięciu końca funkcji. Jak widać na przykładach deklaracji funkcji, w Pythonie nie trzeba określać, czy coś jest zwracane z funkcji, czy nie, jednak jeśli w funkcji jest jedna instrukcja return, która zwraca wartość, to inne instrukcje return w ta funkcja musi zwracać wartości, a jeśli istnieje taka wartość nie, należy jawnie napisać zwróć None.

Jeśli funkcja jest bardzo prosta i składa się z jednej linii, to można ją zdefiniować bezpośrednio w miejscu użycia, w Pythonie taką konstrukcję nazywa się funkcją lambda (lambda). Funkcja lambda jest funkcją anonimową (bez własnej nazwy), której treścią jest instrukcja return, która zwraca wartość jakiegoś wyrażenia. Takie podejście może być wygodne w niektórych sytuacjach, ale warto zauważyć, że ponowne wykorzystanie takich funkcji jest niemożliwe („tam, gdzie się urodziłeś, przydało się”).

Warto też opisać stosunek Pythona do wykorzystania rekurencji. Domyślnie głębokość rekurencji jest ograniczona do 1000 poziomów, a po przekroczeniu tego poziomu zostanie zgłoszony wyjątek i program zostanie zatrzymany. Jednak w razie potrzeby ten limit można zmienić.

Funkcje w Pythonie mają inne ciekawe cechy, takie jak dokumentacja czy możliwość definiowania funkcji zagnieżdżonych, ale zostaną one omówione w kolejnych artykułach z serii z bardziej złożonymi przykładami.

O Pyton(lepiej powiedzieć „python”, choć niektórzy mówią „python”) – temat tego opracowania, twórca tego języka programowania, Holender Guido van Rossum, najlepiej mówi:

„Python jest interpretowanym, zorientowanym obiektowo, wysokopoziomowym językiem programowania z dynamiczną semantyką. Wbudowane struktury danych wysokiego poziomu w połączeniu z pisanie dynamiczne i wiązanie sprawiają, że język jest atrakcyjny do szybkiego tworzenia aplikacji (RAD, Rapid Application Development). Ponadto może być używany jako język skryptowy do łączenia komponentów oprogramowania. Składnia Pythona jest łatwa do nauczenia i kładzie nacisk na czytelność kodu, co zmniejsza koszty utrzymania oprogramowania. Python obsługuje moduły i pakiety, zachęcając do modułowości i ponownego wykorzystania kodu. Interpreter Pythona i duża biblioteka standardowa są dostępne bezpłatnie jako kod źródłowy i wykonywalny dla wszystkich głównych platform i można je bezpłatnie rozpowszechniać”.

W trakcie badania znaczenie tej definicji zostanie ujawnione, ale na razie wystarczy wiedzieć, że Python jest uniwersalnym językiem programowania. Ma swoje zalety i wady, a także obszary zastosowania. Python jest dostarczany z obszerną standardową biblioteką do szerokiego zakresu zadań. Biblioteki wysokiej jakości dla Pythona są dostępne w Internecie w różnych obszarach tematycznych: narzędzia do edycji tekstu i technologie internetowe, przetwarzanie obrazów, narzędzia do tworzenia aplikacji, mechanizmy dostępu do baz danych, pakiety do obliczeń naukowych, biblioteki do budowania GUI itp. Ponadto Python ma dość proste sposoby integracji z C, C++ (i Javą) zarówno poprzez osadzenie interpretera w programach w tych językach, jak i odwrotnie, poprzez wykorzystanie bibliotek napisanych w tych językach w programach Pythona. Język Python obsługuje kilka paradygmaty programowanie: imperatywne (podejście proceduralne, strukturalne, modułowe), programowanie obiektowe i funkcjonalne.

Możemy uznać, że Python to cała technologia tworzenia oprogramowania (i jego prototypów). Jest dostępny na prawie wszystkich nowoczesnych platformach (zarówno 32-bitowych, jak i 64-bitowych) z kompilatorem C oraz na platformie Java.

Może się wydawać, że w branży oprogramowania nie ma miejsca na nic innego niż C/C++, Java, Visual Basic, C#. Jednak tak nie jest. Być może dzięki temu kursowi wykładów i praktycznym ćwiczeniom Python będzie miał nowych zwolenników, dla których stanie się nieodzownym narzędziem.

Jak opisać język?

Nie jest intencją tego wykładu systematyczne opisywanie Pythona: istnieje do tego oryginalna instrukcja obsługi. Tutaj proponuje się rozpatrywanie języka jednocześnie w kilku aspektach, co osiąga się za pomocą zestawu przykładów, które pozwolą szybko połączyć się z prawdziwym programowaniem niż w przypadku podejścia stricte akademickiego.

Warto jednak zwrócić uwagę na prawidłowe podejście do opisu języka. Tworzenie programu jest zawsze komunikacją, w której programista przekazuje komputerowi informacje niezbędne do wykonania przez niego działań. Sposób, w jaki programista rozumie te działania (czyli „znaczenie”), można nazwać semantyka. Sposobem przekazania tego znaczenia jest: składnia język programowania. Otóż ​​to, co robi tłumacz na podstawie zdanego, zwykle nazywa się pragmatyka. Podczas pisania programu bardzo ważne jest, aby w tym łańcuchu nie było błędów.

Składnia to w pełni sformalizowana część: można ją opisać w: język formalny diagramy składni (co jest zrobione w podręcznikach referencyjnych). Wyrazem pragmatyki jest sam tłumacz języka. To on odczytuje „wiadomość” napisaną zgodnie ze składnią i zamienia ją w działania zgodnie z osadzonym w niej algorytmem. Tylko semantyka pozostaje elementem nieformalnym. To właśnie w tłumaczeniu znaczenia na opis formalny leży największa złożoność programowania. Składnia języka Python ma potężne funkcje, które pomagają zbliżyć zrozumienie problemu przez programistę do jego „zrozumienia” przez interpreter. W jednym z ostatnich wykładów omówiona zostanie wewnętrzna struktura Pythona.

Historia języka Python

Python został założony przez Guido van Rossuma w 1991 roku, kiedy pracował nad rozproszonym systemem operacyjnym Amoeba. Potrzebował rozszerzalnego języka, który zapewniłby obsługę wywołań systemowych. Za podstawę przyjęto ABC i Modula-3. Wybrał Pythona jako nazwę po serialu komediowym BBC Latający cyrk Monty Pythona, a nie nazwę węża. Od tego czasu Python ewoluował przy wsparciu organizacji, w których pracował Guido. Język jest doskonalony szczególnie aktywnie w obecnych czasach, gdy pracuje nad nim nie tylko zespół twórców, ale także cała społeczność programistów z całego świata. A jednak ostatnie słowo na temat kierunku rozwoju języka należy do Guido van Rossuma.

Ten materiał jest przeznaczony dla tych, którzy są już zaznajomieni z programowaniem i chcą nauczyć się języka programowania Python. Został zaprojektowany, aby pokazać funkcje języka Python, funkcje składni i podstawowe zasady pracy z Pythonem w 10 minut z przykładami. Nie ma tu „wody” – informacji niezwiązanych bezpośrednio z językiem programowania. Zaczynajmy!

Język programowania Python wyróżnia się silnym typowaniem (silne typowanie wyróżnia się tym, że język nie pozwala na mieszanie różnych typów w wyrażeniach i nie wykonuje automatycznych niejawnych konwersji, np. nie da się odjąć zbioru od napisu) , stosowane jest dynamiczne typowanie - wszystkie typy są rozpoznawane już podczas wykonywania programu.

Deklaracja zmiennej jest opcjonalna, nazwy uwzględniają wielkość liter (var i VAR to dwie różne zmienne).

Python jest językiem zorientowanym obiektowo, wszystko w języku jest obiektem.

Sprowadź pomoc

Pomoc (pomoc) w Pythonie jest zawsze dostępna bezpośrednio w interpreterze. Jeśli chcesz wiedzieć, jak działa obiekt, zadzwoń do pomocy(