Co je to programovací jazyk python. S kterou verzí je lepší pracovat? Unie s transformací

Jako dobře navržený programovací jazyk je Python vhodný pro řešení skutečných problémů, kterým vývojáři čelí každý den. Používá se v celé řadě aplikací – jak jako nástroj pro správu dalších softwarových komponent, tak pro implementaci samostatných programů. Ve skutečnosti je rozsah rolí, které může Python hrát jako víceúčelový programovací jazyk, prakticky neomezený: lze jej použít k implementaci

cokoliv od webových stránek a herních programů po ovládání robotů a vesmírných lodí.

Dnešní použití Pythonu lze však rozdělit do několika širokých kategorií. Následujících několik částí popisuje nejběžnější použití Pythonu v současnosti a také nástroje používané v jednotlivých oblastech. Nebudeme mít možnost zkoumat zde zmíněné nástroje. Pokud vás některá z nich zajímá, navštivte webovou stránku projektu Python, kde najdete další informace

Programování systému

Díky vestavěným rozhraním Pythonu pro přístup ke službám operačního systému je ideální pro vytváření přenosných programů a obslužných programů pro správu systému (někdy nazývaných nástroje shellu). Programy Pythonu mohou vyhledávat soubory a adresáře, spouštět jiné programy, provádět paralelní výpočty pomocí více procesů a vláken a

mnohem víc.

Standardní knihovna Pythonu je plně v souladu se standardy POSIX a podporuje všechny typické nástroje operačního systému: proměnné prostředí, soubory, sokety, kanály, procesy, vícevláknový model provádění, porovnávání vzorů pomocí regulárních výrazů, argumenty příkazového řádku, standardní rozhraní pro přístup datové toky, spouštění příkazů shellu, připojování názvů souborů a další

Kromě toho jsou systémová rozhraní v Pythonu navržena tak, aby byla přenosná, jako je například skript pro kopírování stromu adresářů, který nevyžaduje žádné úpravy bez ohledu na to, na jakém operačním systému se používá. Systém Stackless Python používaný EVE Online také nabízí vylepšená řešení paralelního zpracování.

GUI

Jednoduchost a rychlost vývoje Pythonu z něj činí vynikající nástroj pro vývoj GUI. Python obsahuje standardní objektově orientované rozhraní k Tk GUI API nazvané tkinter (B Python 2.6 se nazývá Tkinter), které umožňuje programům Pythonu implementovat přenosné grafické rozhraní se vzhledem operačního systému. GUI založená na Pythonu/

tkinter lze beze změn používat v MS Windows, X Window (na systémech UNIX a Linux) a Mac OS (jak v klasické verzi, tak v OS X). Bezplatný balíček rozšíření PMW obsahuje další vizuální komponenty pro sadu tkinter. Kromě toho existuje WxPython GUI API, založené na knihovně C++, které nabízí alternativní sadu nástrojů pro vytváření přenosných GUI v Pythonu.

Nástroje na vysoké úrovni, jako jsou PythonCard a Dabot, jsou postaveny na API, jako jsou wxPython a tkinter. Výběrem vhodné knihovny budete moci používat i další nástroje GUI jako Qt (pomocí PyQt), GTK (pomocí PyGtk), MFC (pomocí PyWin32), .NET (pomocí IronPythonu), Swing (pomocí Jythonu - implementace jazyka Python v Javě, který je popsán v kapitole 2, nebo JPype). Chcete-li vyvíjet webové aplikace nebo aplikace, které nemají vysoké požadavky na uživatelské rozhraní, můžete použít Jython, webové rámce Python a skripty CGI, které jsou popsány v další části a poskytují další možnosti pro vytváření uživatelského rozhraní.

Webové skripty

Interpret Pythonu je dodáván se standardními internetovými moduly, které umožňují programům provádět různé síťové operace v režimu klienta i serveru. Skripty mohou komunikovat přes sokety, extrahovat informace z formulářů odeslaných do skriptů CGI na straně serveru; přenos souborů přes FTP; zpracovávat soubory XML; vysílat, přijímat, vytvářet a analyzovat

e-maily; načíst webové stránky ze zadaných URL; analyzovat HTML a XML značky přijatých webových stránek; provádět interakce pomocí protokolů XML-RPC, SOAP a Telnet a mnohem více.

Knihovny obsažené v Pythonu usnadňují implementaci takových úloh.

Navíc existuje obrovská sbírka nástrojů třetích stran pro vytváření síťových programů v Pythonu, které lze nalézt na internetu. Systém HTMLGen vám například umožňuje vytvářet stránky HTML založené na definicích tříd Python. Balíček mod_python je navržen pro spouštění skriptů Python pod webovým serverem Apache a podporuje šablony motoru Python Server Pages. Systém Jython poskytuje

bezproblémová integrace Pythonu/Java a podpora apletů na straně serveru, které běží na straně klienta.

Kromě toho existují plnohodnotné balíčky pro vývoj webových aplikací pro Python, jako jsou Django, TurboGears, web2py, Pylons, Zope a WebWare, které podporují schopnost rychle vytvářet plně funkční a vysoce kvalitní webové stránky v Pythonu. Mnohé z nich zahrnují funkce, jako jsou objektově relační mapování, architektura Model/View/Controller, skriptování na straně serveru, podpora šablon a technologie AJAX, které poskytují

Kompletní a spolehlivá řešení pro vývoj webových aplikací.

Integrace komponent

Schopnost integrovat softwarové komponenty do jediné aplikace pomocí Pythonu již byla zmíněna výše, když jsme mluvili o Pythonu jako o řídicím jazyce. Schopnost Pythonu se rozšiřovat a integrovat do

systémy v C a C++ z něj činí pohodlný a flexibilní jazyk pro popis chování jiných systémů a komponent. Například integrace s knihovnou C umožňuje Pythonu kontrolovat a spouštět komponenty knihovny a začlenění Pythonu do softwarových produktů umožňuje přizpůsobení softwarových produktů, aniž by bylo nutné produkty znovu sestavovat nebo je dodávat se zdrojovým kódem.

Nástroje jako Swing a SIP, které automaticky generují kód, mohou automatizovat kroky propojování kompilovaných komponent v Pythonu pro pozdější použití ve skriptech a systém Cython umožňuje programátorům míchat kód Pythonu a C, jako je podpora COM

v MS Windows, Jython - implementace Java, IronPython - implementace .NET a různé implementace CORBA poskytují alternativní způsoby, jak organizovat interakce se softwarovými komponentami. Například v operačním systému Windows mohou skripty Python používat platformy pro řízení aplikací, jako jsou MS Word a Excel.

Databázové aplikace

Python má rozhraní pro přístup ke všem hlavním relačním databázím - Sybase, Oracle, Informix, ODBC, MySQL, PostgreSQL, SQLite a mnoho dalších. Ve světě Pythonu existuje také portable databázové API pro přístup k databázím SQL ze skriptů Python, které sjednocuje přístup k různým databázím. Například pomocí přenosného API může skript navržený pro práci s bezplatnou databází MySQL pracovat s jinými databázovými systémy (jako je Oracle) prakticky beze změn. Jediné, co k tomu musíte udělat, je vyměnit používané nízkoúrovňové rozhraní.

Standardní modul pickle implementuje jednoduchý systém ukládání objektů, který umožňuje programům ukládat a obnovovat objekty Pythonu v souborech nebo specializovaných objektech. Na internetu můžete také najít systém třetích stran s názvem ZODB.

Jedná se o zcela objektově orientovanou databázi

pro použití ve skriptech Pythonu. Existují také

nástroje jako SQLObject a SQLAlchemy, které se zobrazují

relační tabulky do modelu třídy Python. Od Pythonu 2.5,

Databáze SQLite se stala standardní součástí Pythonu.

Rychlé prototypování

V programech Python vypadají komponenty napsané v Pythonu a C stejně. To vám umožní nejprve prototypovat systémy v Pythonu a poté portovat vybrané komponenty do kompilačních jazyků, jako je C a C++. Na rozdíl od některých jiných prototypovacích nástrojů Python nevyžaduje, aby byl systém po odladění prototypu kompletně přepsán. Části systému, které nevyžadují efektivitu provádění, kterou poskytuje C++, mohou být

ponechat v Pythonu, což výrazně zjednoduší údržbu a používání takového systému.

Matematické programování

a vědecké výpočty

Výše zmíněné matematické rozšíření NumPy obsahuje výkonné prvky, jako jsou objekty pole, rozhraní ke standardním matematickým knihovnám a mnoho dalšího. Rozšíření NumPy – integrací s matematickými knihovnami napsanými v kompilačních programovacích jazycích – mění Python na komplexní, ale pohodlný matematický programovací nástroj, který může často nahradit stávající kód napsaný v tradičních kompilačních jazycích, jako je FORTRAN a C++.

Další matematické nástroje pro Python podporují schopnost vytvářet animační efekty a 3D objekty, umožňují organizovat paralelní výpočty a tak dále. Například populární rozšíření SciPy a ScientificPython poskytují další knihovny pro vědecké výpočty a využívají možnosti rozšíření NumPy.

Hry, obrázky, umělá inteligence,

XML roboti a mnoho dalšího

Programovací jazyk Python lze použít k řešení širšího spektra problémů, než je zde možné zmínit. Například:

Vytvářejte herní programy a animační videa pomocí

pygame systémy

Výměna dat s jinými počítači přes sériový port

port pomocí rozšíření PySerial

Zpracování obrázků pomocí PIL, rozšíření PyOpenGL,

Blender, Maya a další

Ovládejte robota pomocí nástroje Pyro

Analyzujte dokumenty XML pomocí balíčku xml, modulu xmlrp-

clib a rozšíření třetích stran

Programujte umělou inteligenci pomocí neuro-emulátoru

sítě a expertní systémové shelly

Analyzujte fráze v přirozeném jazyce pomocí balíčku NLTK.

Můžete dokonce hrát solitaire pomocí PySol. Podporu pro mnoho dalších aplikačních oblastí lze nalézt na webových stránkách PyPI nebo pomocí vyhledávačů (vyhledejte odkazy pomocí Google nebo http://www.python.org).

Obecně řečeno, mnoho z těchto použití Pythonu jsou jen variacemi stejné role nazývané integrace komponent. Použití Pythonu jako rozhraní ke knihovnám komponent napsaným v C umožňuje psát Python skripty pro řešení problémů v široké škále aplikačních oblastí. Jako univerzální, víceúčelový programovací jazyk, který podporuje integraci, Krajta lze použít velmi široce.

Mimochodem, máte problémy s napájením notebooku? Doporučujeme vám nakupovat napájecí zdroje pro notebooky za velmi příznivé ceny. Na webu společnosti darrom.com.ua najdete napájecí zdroje pro jakýkoli notebook.

Všechny dříve uvažované programy měly lineární strukturu: všechny instrukce byly prováděny postupně jedna po druhé, každá písemná instrukce musí být provedena.

Řekněme, že chceme z daného čísla x určit jeho absolutní hodnotu (modul). Program by měl vypsat hodnotu proměnné x, pokud x>0, nebo hodnotu -x jinak. Lineární struktura programu je narušena: v závislosti na platnosti podmínky x>0 musí být na výstupu ta či ona hodnota. Odpovídající fragment programu Python vypadá takto:

273 x = int(vstup()), pokud x > 0: tisknout(x) jinak: tisknout(-x)

Tento program používá podmíněný příkaz if. Za slovem if je uvedena testovaná podmínka (x > 0) zakončená dvojtečkou. Poté následuje blok (sekvence) instrukcí, které se provedou, pokud je podmínka pravdivá, v našem příkladu je to zobrazení hodnoty x. Poté přichází slovo else (jinak), rovněž končící dvojtečkou, a blok instrukcí, které se provedou, pokud je testovaná podmínka nepravdivá, v tomto případě se vypíše hodnota -x.

Podmíněný příkaz v Pythonu má tedy následující syntaxi:

If Podmínka: Instrukční blok 1 else: Instrukční blok 2

Instrukční blok 1 bude proveden, pokud je podmínka pravdivá. Pokud je podmínka nepravdivá, provede se blok instrukce 2.

V podmíněném příkazu může chybět slovo else a následný blok. Tato instrukce se nazývá neúplné větvení. Pokud je například zadáno číslo x a my ho chceme nahradit absolutní hodnotou x, lze to provést následovně:

273 x = int(vstup()), pokud x< 0: x = -x print(x)

V tomto příkladu bude proměnné x přiřazena hodnota -x , ale pouze v případě x<0 . А вот инструкция print(x) будет выполнена всегда, независимо от проверяемого условия.

Python používá odsazení ke zvýraznění bloku instrukcí souvisejících s příkazem if nebo else. Všechny instrukce, které patří do stejného bloku, musí mít stejnou míru odsazení, to znamená stejný počet mezer na začátku řádku. Doporučuje se používat odsazení 4 mezerami a nedoporučuje se používat jako odsazení znak tabulátoru.

Toto je jeden z podstatných rozdílů mezi syntaxí Pythonu a syntaxí většiny jazyků, ve kterých jsou bloky odděleny speciálními slovy, například nts... cc v Idol, begin... end v Pascalu nebo složené závorky v C .

2. Vnořené podmíněné příkazy

Uvnitř podmíněných instrukcí můžete použít jakékoli instrukce jazyka Python, včetně podmíněných instrukcí. Získáme vnořenou větev - po jednom rozvětvení se během provádění programu objeví další rozvětvení. V tomto případě mají vnořené bloky větší velikost odsazení (například 8 mezer). Ukažme si to na příkladu programu, který za daných nenulových čísel x a y určí, ve které čtvrtině souřadnicové roviny se bod (x,y) nachází:

2 -3 x = int(vstup()) y = int(vstup()), pokud x > 0: pokud y > 0: # x > 0, y > 0 tisk ("První čtvrtletí") jinak: # x > 0 , y< 0 print("Четвертая четверть") else: if y >0: #x< 0, y >0 print("Druhé čtvrtletí") jinak: # x< 0, y < 0 print("Третья четверть")

V tomto příkladu jsme použili komentáře – text, který interpret ignoruje. Komentáře v Pythonu jsou znak # a veškerý text za tímto znakem až do konce řádku.

3. Porovnávací operátory

Obvykle se jako testovaná podmínka používá výsledek jednoho z následujících operátorů porovnání:< Меньше — условие верно, если первый операнд меньше второго.
> Větší než - podmínka platí, pokud je první operand větší než druhý.
<= Меньше или равно.
>= Větší než nebo rovno.
== Rovnost. Podmínka je pravdivá, pokud jsou oba operandy stejné.
!= Nerovnost. Podmínka je pravdivá, pokud jsou dva operandy nerovné.

Například podmínka (x * x< 1000) означает “значение x * x меньше 1000”, а условие (2 * x != y) означает “удвоенное значение переменной x не равно значению переменной y ”.

Porovnávací operátory v Pythonu lze kombinovat do řetězců (na rozdíl od většiny ostatních programovacích jazyků, kde k tomu musíte použít logické spojovací prvky), například a == b == c nebo 1<= x <= 10 .

4. datový typ bool

Porovnávací operátory vracejí hodnoty speciálního booleovského typu bool . Booleovské hodnoty mohou nabývat jedné ze dvou hodnot: True nebo False. Převod logické hodnoty True na typ int bude mít za následek 1 a převod False bude mít za následek 0. Zpětný převod převede číslo 0 na False a jakékoli nenulové číslo na True. Při převodu str na bool se prázdný řetězec převede na hodnotu False a jakýkoli neprázdný řetězec se převede na hodnotu True.

4.1. Logické operátory

Někdy je potřeba zkontrolovat ne jednu, ale několik podmínek současně. Můžete například zkontrolovat, zda je dané číslo sudé pomocí podmínky (n % 2 == 0) (zbytek n děleno 2 je 0), a pokud potřebujete zkontrolovat, zda jsou dvě daná celá čísla n a m sudá , je třeba zkontrolovat platnost obou podmínek: n % 2 == 0 a m % 2 == 0 , pro které je třeba je zkombinovat pomocí operátoru and (logický AND): n % 2 == 0 a m % 2 == 0.

V Pythonu existují standardní logické operátory: logický AND, logický OR, logická negace.

Logický AND je binární operátor (tj. operátor se dvěma operandy: levý a pravý) a má tvar a . Operátor and vrací True tehdy a jen tehdy, když jsou oba jeho operandy True.

Logický OR je binární operátor a vrací True tehdy a jen tehdy, když je alespoň jeden operand True. „Logický operátor OR“ má tvar nebo .

Logické NOT (negace) je unární (tj. s jedním operandem) operátor a má formu, za kterou nenásleduje jediný operand. Boolean NOT vrátí True, pokud je operand False a naopak.

Příklad. Zkontrolujeme, že alespoň jedno z čísel a nebo b končí na 0:

15 40 a = int(vstup()) b = int(vstup()), pokud a % 10 == 0 nebo b % 10 == 0: tisk ("ANO") jinak: tisk ("NE")

Zkontrolujeme, že číslo a je kladné a b nezáporné:

Pokud a > 0 a ne (b< 0):

Nebo místo ne (b< 0) записать (b >= 0) .

5. Kaskádové podmíněné instrukce

Ukázkový program, který definuje čtvrtinu souřadnicové roviny, lze přepsat pomocí „kaskádové“ sekvence s operací if...elif... else:

5 7 x = int(vstup()) y = int(vstup()), pokud x > 0 a y > 0: print("Prvni ctvrtina") elif x > 0 a y< 0: print("Четвертая четверть") elif y >0: print("Druhé čtvrtletí") else: print("Třetí čtvrtletí")

V této konstrukci jsou podmínky if, ..., elif kontrolovány jedna po druhé a je proveden blok odpovídající první pravdivé podmínce. Pokud jsou všechny testované podmínky nepravdivé, provede se blok else, pokud je přítomen.

Python je široce používaný programovací jazyk na vysoké úrovni, který byl pojmenován po slavné britské komediální televizní show " Monty Pythonův létající cirkus" Jazyk Python má jednoduchou strukturu, ale neuvěřitelně flexibilní a výkonný. Vzhledem k tomu, že kód Pythonu je snadno čitelný a aniž by byl příliš rigidní v syntaxi, mnozí jej považují za nejlepší úvodní programovací jazyk.

Python - popis daného jazyka Foundation popisuje Python:

Python je interpretovaný, interaktivní, objektově orientovaný programovací jazyk. Zahrnuje moduly, výjimky, dynamické typování, dynamické datové typy na vysoké úrovni a třídy. Python kombinuje vynikající výkon s jasnou syntaxí. Poskytuje rozhraní pro mnoho systémových volání a knihoven, stejně jako různé okenní systémy, a je rozšiřitelný pomocí C a C++. Python se používá jako rozšiřující jazyk pro aplikace, které vyžadují programovací rozhraní. A konečně, Python je multiplatformní jazyk: běží na mnoha verzích Unixu, Maců a počítačů se systémem MS-DOS, Windows, Windows NT a OS/2.

Který programovací jazyk byste se měli naučit jako první?

Můžete se začít učit programovací jazyk Python. Abyste ilustrovali, jak se Python liší od ostatních úvodních jazyků, vzpomeňte si na dobu, kdy jste byli teenager.

Naučit se programovat v Pythonu je jako řídit minivan svých rodičů. Jakmile s ním několikrát projedete na parkovišti, začnete chápat, jak s autem zacházet.

Snažím se naučit programovat pomocí C ( nebo dokonce assembler) je to jako učit se řídit sestavením minivanu rodičů. Budete roky trčet v garáži při sestavování dílů, a až budete plně rozumět tomu, jak auto funguje, a budete schopni odstraňovat a předvídat budoucí problémy, shoříte dřív, než se vůbec dostanete za vůz. kolo.

Výhody Pythonu

Python je univerzální jazyk pro začátečníky. Pomocí Pythonu můžete automatizovat pracovní postupy, vytvářet webové stránky a vytvářet aplikace a hry pro stolní počítače. Mimochodem, poptávka po vývojářích Pythonu ( PostgreSQL, OOP, Flask, Django) za posledních několik let dramaticky vzrostl ve společnostech, jako je Instagram, Reddit, Tumblr, YouTube a Pinterest.

Univerzální jazyk na vysoké úrovni

Python je programovací jazyk na vysoké úrovni. Pomocí něj můžete vytvořit téměř jakýkoli typ softwaru. Tato všestrannost vás udrží v zájmu, když vyvíjíte programy a řešení, která se zaměřují na vaše zájmy, spíše než abyste uvízli v plevelu jazyka, který by se staral o jeho syntaxi.

Interpretovaný jazyk

Programovací jazyk Python pro začátečníky je interpretován, což znamená, že nemusíte vědět, jak kompilovat kód. Vzhledem k tomu, že neexistuje žádný krok kompilace, zvyšuje se produktivita a výrazně se zkracuje čas na úpravy, testování a ladění. Stačí si stáhnout IDE ( IDE), napište svůj kód a klikněte na „Spustit“ ( Běh).

Čitelnost kódu je klíčová

Jednoduchá, snadno pochopitelná syntaxe Pythonu klade důraz na čitelnost a nastavuje dobrý styl programování. S Pythonem můžete vyjádřit svůj koncept v méně řádcích kódu. Tento jazyk vás také nutí přemýšlet o programové logice a algoritmech. Z tohoto důvodu se často používá jako skriptovací nebo integrační jazyk ( lepidlo jazyk) propojovat existující komponenty dohromady a psát velké objemy snadno čitelného a spustitelného kódu v krátkých časových obdobích.

Je to prostě zábava

Nemůžete pojmenovat programovací jazyk po Monty Python, aniž byste měli smysl pro humor. Kromě toho bylo provedeno testování s cílem porovnat čas potřebný k napsání jednoduchého skriptu v různých jazycích ( Python, Java, C, J, BASIC):

...Python vyžaduje méně času, méně řádků kódu a méně konceptů k dosažení vašeho cíle... A ke všemu je programování v Pythonu zábava! Zábava a časté úspěchy posilují důvěru a zájem studentů, kteří se tak lépe připravují na pokračování v učení Pythonu.

Překlad článku „Proč se učit Python? “ připravil přátelský projektový tým.

Dobrý Špatný

Tento materiál je určen pro ty, kteří jsou již obeznámeni s programováním a chtějí ovládat programovací jazyk Python. Je navržen tak, aby vám během 10 minut ukázal funkce jazyka Python, funkce syntaxe a základní principy práce s Pythonem na příkladech. Není zde žádná „voda“ – informace, která přímo nesouvisí s programovacím jazykem. Začněme!

Programovací jazyk Python se vyznačuje silným psaním (Silné psaní se vyznačuje tím, že jazyk neumožňuje míchání různých typů ve výrazech a neprovádí automatické implicitní převody, např. nelze odečíst množinu z řetězce), dynamický používá se psaní - všechny typy se zjišťují během provádění programu.

Deklarování proměnných je volitelné, v názvech se rozlišují velká a malá písmena (var a VAR jsou dvě různé proměnné).

Python je objektově orientovaný jazyk; vše v jazyce je objekt.

Získání pomoci

Nápověda (nápověda) v Pythonu je vždy dostupná přímo v interpretu. Pokud chcete vědět, jak objekt funguje, zavolejte help(