§ 8.1. Общие сведения о языке программирования python

Текст программы говорит о том, как, а комментарии должны объяснять, почему

Swaroop Chitlur («A Byte of Python»)
Школьный курс C++
Содержание

История языка

Разработка языка Python была начата в конце 1980-х годов сотрудником голландского института CWI Гвидо ван Россумом. Распределённой ОС Amoeba требовался расширяемый скриптовый язык для которой Гвидо ван Россум и создал Python. Новый язык позаимствовал некоторые наработки для языка ABC, который был ориентирован на обучение программированию. В феврале 1991 года Гвидо опубликовал исходный текст в ньюсгруппе alt.sources.

Создатель языка python Гвидо ван Россум

Python создавался под влиянием множества языков программирования: Modula-3, С, C++, Smalltalk, Lisp, Fortran, Java, Miranda, Icon. Несмотря на то, что Python обладает достаточно самобытным синтаксисом, одним из принципов дизайна этого языка является принцип “наименьшего удивления”.
Название языка произошло не от вида пресмыкающихся. Автор назвал язык в честь популярного британского комедийного телешоу 1970-х «Летающий цирк Монти Пайтона». Тем не менее эмблему языка изображают змеиные головы.

Логотип Python

В настоящее время Python приобрел невероятную популярность и впервые за много лет потеснил со второго места (согласно статистике приведенной на сайте TIOBI) другой популярный (и тоже интерпретируемый) язык Java. Python поддерживают и активно используют такие IT-гиганты, как Google, Facebook, Intel, Cisco, Hewlett-Packard и IBM

Общая характеристика языка

Что же послужило такому большому успеху языка? Прежде всего – это его простой и лаконичный синтаксис. Стандартная библиотека включает большой набор полезных функций. Интерпретатор языка (CPython) поддерживается большинством платформ, т. е. это кроссплатформанное ПО. Он распространяется под свободной лицензией Python Software Foundation, которая позволяет его использовать без ограничений в любых приложениях, включая проприетарные. Дизайн языка Python построен на основе объектно-ориентированной модели программирования. Но в этом языке поддерживаются и многие другие стили (парадигмы) программирования. Интерпретатор Python может использоваться в качестве мощной командной оболочки и скриптового языка для написания командных файлов ОС. Являясь языком общего назначения Python применим почти во всех сферах деятельности человека.

Алфавит языка

По аналогии с естественным языком, в языке программирования python используется определенный набор символов, составляющих его алфавит. Осмысленные единицы языка (“слова”, “пунктуация”) составляются из символов кодовой таблицы ASCII, за исключением трех символов: $, ` и ?. Эти символы могут встречаться только в строковых литералах. Появление этих символов в программе приведет к ошибке.
Осмысленная единица языка программирования называется лексемой (англ. – token).
Пробельные символы (кроме символа конца строки) не являются лексемами, и служат для их разделения.
Набор лексем представляет собой текст на языке программирования, который понятен компилятору языка. Текст программы на языке программирования называется исходным кодом (или, на жаргоне программистов, “исходником“). Исходный код записывается в обычном текстовом файле с расширением .py.
Компилятор Python читает текст программы как последовательность символов в кодировке UTF-8 (по умолчанию). В этой кодировке представлены все лексемы языка. Если компилятор не сможет раскодировать исходный текст программы, то будет выдана ошибка.
Всего существует 5 видов лексем:

  • Ключевые слова (keywords)
  • Литералы (literals)
  • Идентификаторы (identifiers)
  • Операции (operators)
  • Знаки пунктуации (punctuators)
В процессе изучения языка, вы познакомитесь со всеми видами лексем и правилами их использования в программном коде.

Комментарии

Строка в программе, которой предшествует символ ‘#‘, называется комментарием. Комментарии нужны для объяснения программного кода и составления документации. Полезны комментарии также и в процессе отладки программы, когда одну или насколько строк кода требуется временно исключить из программы. Комментарии не относятся к тексту программы и во время её выполнения будут компилятором пропущены.
Пример комментария:

# Это комментарий

Далеко не все программисты позитивно относятся к комментариям (“лучший комментарий – это его отсутствие”). Они считают, что хорошо написанный код сам говорит о том, для чего составлена данная программа и как она работает. С этим не поспоришь. Но когда текст программы должен быть задокументирован (например, по требованию заказчика), то к комментированию кода нужно отнестись достаточно серьезно.

Такая мощная среда программирования как python имеет встроенные средства составления документации на основе комментариев программного кода

Интерактивный режим

Python имеет специальный режим работы называемый “Интерактивным режимом” (Interactive Mode). В этом режиме введенные с клавиатуры инструкции языка немедленно будут выполнены, а результат выведен на экран (в консольном окне или в окне Python Shell). Интерактивный режим позволяет использовать интерпретатор в качестве очень мощного калькулятора с большим набором функций. Перейти к работе в интерактивном режиме можно запустив приложение Терминал (в Linux) или поставляемую с python Интерактивную консоль – Python Shell (в Windows).
Запустите программу Терминал и введите команду python. Среда python начнет работать в интерактивном режиме:

Использование python в интерактивном режиме

После входа в интерактивный режим интерпретатор печатает приветственное сообщение с указанием номера версии, уведомления об авторских правах и выводит приглашение для ввода команд: >>> (по умолчанию). Если осуществляется многострочный ввод, то, для строк продолжения, выводится вторичная подсказка – три точки (...).
Среда программирования Spyder (которую мы будем использовать на уроках) содержит более мощную интерактивную консоль – IPython (она доступна, наряду с множеством других библиотек, в дистрибутиве Anaconda, см. здесь). В IPython строка приглашения интерактивного режима оформляется в виде In [ ]: (с номером строки в квадратных скобках):

Интерактивный режим IPython

В отличие от стандартной интерактивной консоли, IPython умеет подсвечивать синтаксис и может использоваться как замена стандартной командной оболочки операционной системы, особенно на платформе Windows, возможности оболочки которой ограничены (wiki).

Интегрированные среды разработки программ

Интерактивный режим не используется для составления полноценных программ. Для этих целей используются интегрированные среды разработки программ – IDE (англ. Integrated Development Environment). IDE включают в себя редакторы кода, средства работы с компилятором и отладчиком, интеграцию с системами управления версиями и др. возможности. IDE существенно облегчают и ускоряют верстку программного кода, так как встроенные редакторы обладают возможностью подсветки синтаксиса, автодополнения, навигации и рефакторинга.

Под рефа́кторингом (англ. refactoring) понимают перепроектирование или переработку кода, равносильное преобразование алгоритма, процесс изменения внутренней структуры программы, который позволяет облегчить понимание её работы.
IDLE

IDLE (Integrated Development and Learning Environment) — это интегрированная среда разработки и обучения на языке Python, созданная с помощью библиотеки Tkinter. Эта IDE поставляется вместе с Python, поэтому доступна на всех ведущих платформах.

IDLE в режиме Python Shell
Spyder

Spyder (The Scientic Python Development Environment) – это бесплатная среда с открытым исходным кодом для научных расчетов, написанная на Python и Qt. Она разработана учеными, инженерами и аналитиками данных для решения научных задач. В настоящее время эта IDE поставляется дистрибутивом Anaconda совместно с другими научными библиотеками с которыми она хорошо интегрирована. Spyder обладает качествами стандартной IDE: имеет редактор с подсветкой синтаксиса, автоматическое дополнение кода, обозреватель документации.

Окно IDE Spyder 4

Сайт Anaconda: https://www.anaconda.com/products/individual

Wing IDE

Wing IDE – это линейка Python-IDE от американской фирмы Wingware, включает три варианта: «Wing 101», «Wing Personal» и «Wing Pro», из которых первые две распространяются свободно. В бесплатных версиях количество функциональных возможностей гораздо меньше, чем в Pro-версии. В редакции Personal поддерживаются: упрощенный отладчик, ограниченный редактор, некоторая проверка кода и навигация, базовое управление проектом.

Окно Wing Personal 7.2

Сайт Wing: https://www.wingware.com/downloads

PyCharm

PyCharm — интегрированная кроссплатформенная среда разработки для языка программирования Python. Свободная реализация (PyCharm Community Edition) предоставляет: интеллектуальный редактор, графический отладчик и средство запуска тестов, навигацию и рефакторинг, проверку кода, контроль версий. PyCharm разработана компанией JetBrains на основе IntelliJ IDEA.

Окно PyCharm Community Edition

Сайт PyCharm: https://www.jetbrains.com/pycharm/
Помимо этих сред, существуют плагины для поддержки программирования на Python для таких универсальных IDE, как Eclipse, KDevelop и Microsoft Visual Studio, а также имеется поддержка подсветки синтаксиса, автодополнения кода и подключения средств отладки и запуска приложений для целого ряда распространённых текстовых редакторов (например, Geany).

Первая программа

Традиционно, первой программой на изучаемом языке является программа вывода на экран строки приветствия “Здравствуй, мир!”. На языке программирования python код такой программы чрезвычайно минималистичен и состоит из всего одной строки кода. Запустите среду программирования Spyder и в первой строке введите следующий код:

Программа py-8.1
print("Здравствуй, мир!")

Первая программа

Для того, чтобы вывести что-либо на экран используется функция print(). Подробно об этой функции мы будем говорить на следующем уроке. Выводимая строка должна обязательно заключаться в одинарные или двойные кавычки. Нажмите функциональную клавишу F5 (или нажмите на кнопку в форме зеленого треугольника в панели инструментов IDE) для запуска программы. В консоли IPython появится строка приветствия. Сохраните первую программу (Ctrl + S) и выйдите из среды.

Приложение

Примеры решения задач
Вопросы
  1. Какие преимущества имеют IDE для написания программного кода, по сравнению с обычными текстовыми редакторами?
  2. Что такое интерактивный режим python?
  3. Что называется исходным кодом?
  4. Что называется лексемой в языке программирования?
  5. Для чего применяются комментарии?
  6. Как началась разработка языка программирования python?
  7. Почему python приобрел большую популярность?
Темы сообщений
  • Интерпретируемые языки программирования
  • История создания python
  • Сферы применения python
Задания А
  • Установите на домашний компьютер или на своё мобильное устройство среду программирования Python. Напишите первую программу приветствия. Покажите результат работы программы. Выведите несколько строк
Задания Б
Задания С
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (2 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Обсуждение закрыто.