Python 3 синтаксис: Python 3 — Объектно-ориентированный язык

Содержание

особенности языка и его использования

Автор ArseniyDV На чтение 8 мин. Просмотров 324 Опубликовано

Python 3 относится к высокоуровневым языкам для программирования. Главное отличие – максимально простой в использовании синтаксис. Обогнал аналоги, за последние годы увеличив популярность. Повышение вознаграждения за труд для квалифицированных кадров, знакомых с этим языком, тоже относится к причинам повышения известности.

О языке программирования

Обычно язык программирования становится доминирующим инструментом для какой-то одной отрасли, где работа с ним эффективная. Но это не значит, что сфера применения и инструмент как-либо ограничены. Тот же Python 3 будет основой для разных решений. Инструмент доминирует в сфере машинного обучения, поскольку помогает с созданием скриптов. Много прототипов будущих проектов тоже создаётся на этом языке.

О названии

Создатель языка вдохновлялся комедийным шоу Monty Python. Вторая часть названия и была использована. Сериал расслаблял, отвлекал от реальности. Но со временем пользователи больше связывали это наименование со змеями. Подобные ассоциации вызвал и логотип, на котором изображено то же животное. Правильное произношение термина – Пайтон. Но в Российском обществе привыкли говорить Питон.

Об истории создания

В конце 1880-ых язык заинтересовал программиста с именем  Гвидо ван Россумом. Тогда он работал в Нидерландах, в одном из центров информатики. Этапы истории создания этого языка будут иметь следующее описание:

  1. Публикация исходного кода на alt.sources, которая случилась в феврале 1991 года. Первые версии уже выпускали с объектно-ориентированным подходом. Характерна полная поддержка функций, работа со структурами разных типов.
  2. Выход второй версии Python состоялся уже к 2000 году. Исходный функционал расширялся за счёт уборщика мусора, поддержки Юникода.
  3. Выпуск третьей версии, состоявшийся к 2008 году. До сих пор она основная. Полная переделка привела к несовместимости с предыдущими решениями. С тех пор развитие языка было разделено на две ветки. Некоторые переходят на третью версию, а другие используют вторую на старых проектах.

Язык для всех с лёгким освоением

Благодаря синтаксису Python 3 всегда выделялся на фоне других инструментов для программирования. В коде легко разберётся любой пользователь, ведь он сильно напоминает английский язык. Отсутствует избыточность. Общее количество строк меньше из-за того, что отпадают символы. Отступы используются для обозначения вложенности. Новичкам проще приучиться к правильному оформлению, читаемость кода повышается.

Отчасти простота появилась из-за основы на языке ABC. До создания новых инструментов его применяли при обучении тех, у кого отсутствовала связь со сферой программирования.

Язык программирования Python упрощает работу и увеличивает скорость такими особенностями:

  • Интерпретируемость.

Требуется запустить код и получить результат, компилировать ничего не требуется. После каждой из операций за результатами наблюдают, включая режим интерактивности.

  • Использование цикла for.

Другие контейнеры, массивы и списки проще использовать.

  • Привязка по типу данных.

Она связана со значением, а не с переменными. Значением называют определённый объект с атрибутами, задающими тип и другие характеристики. Название переменных носят ссылки к объектам. Явное определение для типов при таком подходе не нужно. Дополнительный эффект – упрощённое повторное присвоение значений для переменных, в том числе – когда есть отличия между старым и новым.

Позиции переменных в этой строке изменены. Сначала в Питоне рассматриваются типы переменных, расположенных справа от знака «=». Их помещают в отдельный список. То же самое проделывают со знаками слева от =. Далее просто связываются друг с другом элементы из правого и левого списков. Значения разных переменных по количеству обмениваются без проблем.

  • Поддержка уборщика мусора у языка Python.

Удаление объекта происходит автоматически, если на него перестают ссылаться. Это оптимизирует использование памяти, не тратить время на ручное решение вопроса.

  • Выделение памяти в автоматическом режиме.

Не требуется самостоятельно выделять память для чего-либо. На разработку нужно меньше времени, но программист теряет часть контроля.

  • Удобная функция для возврата нескольких значений.

Всё автоматически преобразуется в список, достаточно перечисления через запятую. Простая строка используется при возврате массива из функции. Не нужно тратить время на самостоятельное решение проблем.

  • Динамическая типизация в языке Python.

Программисты не присваивают значения вручную, язык выполняет действия автоматически. Это касается всех операндов по одной операции, даже когда это представители разных групп. Это был только главный список преимуществ и синтаксиса Python 3.

Мощность инструментария и простота инструмента дополняют друг друга. Поддерживают создание прототипов для разных программ.

Теперь мы ответили на вопрос, что такое язык программирования Python 3 и для чего он нужен.

О популярности в разных рейтингах

Этому языку уже более 29 лет. Но программисты со всего мира до сих пор продолжают успешно пользоваться этим инструментом. Почти каждый средний или крупный проект разрабатывается с участием Python. Язык помогает создавать другие инструменты, даже когда на него не делают упор.

Один из индексов, изучающих популярность языков – Tiobe. Информация в нём обновляется на ежемесячной основе. Оценка популярности зависит от того, сколько программистов практикуют конкретный язык. Но это не знак того, что инструмент лучший. Здесь изучают популярность.

С 9% популярности Python находится на третьем месте. В этой позиции он уступает только Java и C++.

PYPL – индекс на основе поисковых запросов в сфере программирования. Здесь Пайтон – язык программирования, занимающий первое место.

О скорости работы

Без подробного изучения не стоит делать далеко идущие выводы.

По скорости набора кода Python уступает другим конкурентам вроде C++. К ухудшению производительности ведут различные особенности, среди которых – типизация динамического характера с интерпретируемостью и так далее.

Но для современной сферы IT важна не только скорость набора кода, но и скорость, с которой разрабатывают программы. Поддержка и отладка, тестирование, разработка требуют дополнительных материальных затрат. И в этом направлении Python своих ближайших конкурентов обходит.

Любой проект требует выбора лучшего инструмента и метода для воплощения в реальность.

Программисты на практике выбирают несколько приёмов, благодаря которым некоторые недостатки становятся не такими очевидными:

  1. Применение готовых инструментов. Для большинства задач на практике ряд инструментов уже реализован. Отлаженные коды библиотеки дают лучший результат.
  2. Модули для упрощения тестирования. Выделяют участки, снижающие производительность цепочки.
  3. Оптимизированный интерпретатор. Работа интерпретатора тоже влияет на скорость, с которой разрабатываются программы. Одни конструкции будут быстрыми, другие – медленными.
  4. Лучшие алгоритмы и инструменты при работе с Python 3, что это за программа – уже разобрали. Важно выбирать алгоритмы, благодаря которым производительность улучшается. Пример – двоичный поиск для элементов в массивах, которые уже прошли сортировку. Задача выполняется быстрее при правильных инструментах. Строгая последовательность, не меняющаяся со временем – причина обратиться не к спискам, а к кортежам.
  5. Встраиваемый код на C. Им обрабатывают участки кода, связанные со слишком большим количеством запросов. Язык C, к примеру, применяют в функциях создания баз, принимающих сведения из других источников и передающих следующим.

Что можно создавать с помощью языка программирования?

Back-end сайта

Серверная часть сайта разрабатывается на основе двух фреймворков – Flask и Django. Благодаря им Python относят к серверным инструментам программирования с расширенным набором возможностей. Это некоторые примеры работы для программиста:

  • Созданием файлов HTML.
  • Вызов баз с информацией.
  • Налаживание связи по URL адресам.

PHP контролирует большую часть рынка, но всё больше разработчиков интересуется и тем, для чего и где используются Python разных версий.

Blockchain

Это название применяют для последовательной цепочки блоков, каждый из которых связан с предыдущими, содержит в себе определённую информацию. В финансовой сфере и в криптиовалютах популярность технологии возрастает, но она универсальна.

Блокчейн отличается следующими преимуществами:

  1. Защищённость информации.
  2. Одновременная её открытость.
  3. Из разных точек мира доступ открывают в равной степени.
  4. Защита от взломов.

Главное – правильно всё спроектировать, тогда составление полноценного Блокчейна пройдёт без проблем. Для чего нужны и что можно написать на Python ещё? Продолжим описание.

Боты

Так называют программы, которые автоматически выполняют определённые действия, либо реагируют на поступающие сигналы. Их часто используют для технической поддержки, поскольку они создают примитивные имитации человеческого поведения.

Сложность программы увеличивает стоимость заказа на миллионы. Трудно проектировать ботов, которых невозможно отличить от обычного человека. Программы дополняют реальными поведенческими факторами.

Дополненная реальность

Виртуальные технологии, дополняющие физический мир. На реальное окружение проецируются объекты, которые обычно остаются только виртуальными. Основа работы – взаимодействие со специальными метками. Стоимость профессиональных приложений в этой сфере тоже достаточно высока.

Создание проекта не отличается простотой, часто приходится привлекать программистов, имеющих опыт с Питоном, синтаксисом и языком программирования.

Нейронные сети

Программирование заимствовало понятие из биологии. Нейронной сетью называют последовательность из нейронов, которые связаны друг с другом. Если они созданы программно, то выполняют одновременно несколько функций:

  • Анализ информации.
  • Запоминание.
  • Воспроизведение из памяти.

Позволяют решать сложные задачи, для вычисления которых помогает и человеческий мозг. Пример – для распознавания, классификации на основе признаков.

Текстовые редакторы

Программа, которая используется не только для текста, но и для кода. Поддерживают работу с синтаксисом, автоматическое определение языка. Серьёзные проекты предполагают больше вложений знаний, сил.

Язык программирования

Компьютер себе относится к многоуровневым устройствам. Сначала программисты используют сложные инструменты, а потом с их помощью создают более простые. Проект требует немного времени, но производительность меньше. Python эффективный и сложный язык.

Создание другого такого на данной основе нецелесообразно, хотя идея допустима. Лучше заняться созданием интерпретатора, для этого же инструмента или для других. Они тоже дадут понять, на чём написаны Python Programming Language разных версий.

Заключение

Простой синтаксис и небольшая длина кода сделали Python действительно одним из простых языков для освоения. Это отличный выбор для тех, кто только начинает осваивать программирование. После изучения основ легко понять, сколько задач решает Python. После первых уроков уже можно воплощать в жизнь первые проекты.

изучение с нуля # 1. Синтаксис.

Этот курс познакомит вас с объектно-ориентированным, интерпретируемым языком программирования — Python.

Это перевод курса Python на сайте www.codecademy.com. Так как там он предоставлен только в английском виде — появилась идея перевести его на русский. По мере появления перевода других частей  они будут добавляться сюда.

Курс можно читать только тут, но лучше — зарегистрироваться на Codeacademy и проходить его там, заглядывая сюда в случае, если требуется перевод какой-либо фразы или части курса.

Большая часть курса написана Eric Weinstein.

Про опечатки и ошибки можно и нужно сообщать через форму Контакты, в комментариях или выделив текст с ошибкой мышкой и нажав Ctrl + Enter.

UPD: Продолжения перевода этого курса не будет, по крайней мере в обозримом будущем. Вместо него — в процессе перевода новый цикл, от tutorialspoint.com — Курс Python с нуля

Python Syntax

Часть 1. Переменные и типы данных
Часть 2. Пробелы и выражения
Часть 3. Комментарии
Часть 4. Математические операции
Часть 5. Заключение
Закрепление знаний

Часть 1. Переменные и типы данных

1. Добро пожаловать в Летающий Цирк.

Python — это мощный и гибкий язык программирования, который можно использовать для разработки web-приложений, для написания декстопных программ с графическим интерфейсом (GUI), на нём можно разрабатывать игры и многое другое.

Python это:

  • язык программирования высокого уровня, то есть чтение кода на Python и написание кода на нём очень простое — он весьма схож с обычным английским языком;
  • интерпретируемый — то есть, вам не потребуется специальный компилятор скриптов, чтобы писать на Python и запускать его скрипты;
  • он объектно-ориентированный, то есть — позволяет пользователям управлять структурами данных, называемыми «объекты«, для построения и выполнения программ, мы обсудим
    объекты
    позже, в нашем курсе.;
  • весёлый в изучении и использовании. Python получил своё название в честь Летающего Цирка Монти Пайтона (Monty Python’s Flying Circus), и примеры в коде и учебники часто ссылаются на это шоу и включают в себя шутки, что бы сделать изучения языка более интересным.

Этот курс не предполагает каких-либо знаний у вас о Python в частности, или о программировании в целом.

2. Переменные

Одним из наиболее важных понятий в программировании является понятие «переменная«. Переменными называют слово/идентификатор, которое содержит единственное значение. Например, предположим что вам требуется число 5 в вашей программе, но вы не хотите использовать его немедленно. Вы можете назначить

переменную, назовём её «spam« которая имеет значение «5» и хранит его для использования в дальнейшем:

>>> spam = 5

Объявить переменную в Python очень просто — просто указываете имя/идентификатор, как spam и используете знак = для присвоения ей значения — всё готово!

Давайте зададим переменной my_variable значение 10, и посмотрим его вывод:

>>> my_variable = 10
>>> my_variable
10

3. Типы данных

Отлично, теперь мы можем вызывать значение 10 просто вызывая переменную my_variable где угодно, когда нам потребуется.

В этом случае, тип данных переменной my_variable является integer (положительное или отрицательное целое число). В Python на сегодняшний день существует три типа данных: integers, floats (дробные числительные, например 1.970) и booleans

(логический тип данных, который может принимать значение либо True (истина), либо False (ложно)).

Компьютерные программы, по большей части, созданы для обработки данных. Поэтому очень важно для вас понимать разницу между разными типами данных, которые мы используем в наших программах.

Никогда не используйте кавычки ( или « ) при определении логических True или False, и всегда указывайте их с Большой буквы. Python — регистро-зависимый язык, и значения для true, truE или True будут совершенно разными. Что касается кавычек, мы начнём использовать их, когда дойдём до изучения последовательностей (strings), которые будут обсуждать в следующих частях.

Давайте установим такие значения нашим переменным:

  1. my_int to the value 7
  2. my_float to the value 1.23
  3. my_bool to the value True

Python detected the following datatypes:
my_int is of <type ‘int’>
my_float is of <type ‘float’>
my_bool is of <type ‘bool’>

4. Переназначение данных

Теперь вы знаете как объявлять переменные и присваивать им разные значения. Так же, вы узнали о трёх типах данных — integers, floats, и booleans.

Вы можете переназначить значение переменной в любое время. Если сначала вы установили для переменной my

Python с нуля — часть 1: базовый синтаксис

Эта и последующие статьи в этой серии — перевод страниц руководства Python Basic Tutorial, с небольшими дополнениями и уточнениями. Замечания и предложения можно оставить в комментариях или на странице Контакты.

Язык Python во многом схож с языками Perl, C

и Java, однако между ними имеются и определённые различия. В этой главе мы рассмотрим базовый синтаксис языка Python.

Первая программа на Python

Программирование в интерактивном режиме

Вызвав интерпретатор Python без указания ему аргументом файла скрипта приведёт к вызову такой строки:

$ python
Python 2.7.6 (default, Feb 28 2014, 12:29:01)
[GCC 4.2.1 20070831 patched [FreeBSD]] on freebsd9
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

Наберите следующий текст справа от строки приглашения Python >>> и нажмите Enter:

>>> print "Hello, Python!"

Если вы используете Python версии 3.0 и выше — вам необходимо использовать оператор (statement) print с круглыми скобками () (т.

к. в Python 3 print больше относится к функции, чем к оператору, в отличии от Python 2 версии):

>>> print ("Hello, Python!")

Однако, даже если у вас Python 2 — вы можете использовать скобки в целях улучшения совместимости ваших скриптов в разными версиями Python.

В результате — интерпретатор должен выдать такой результат:

Hello, Python!

Программирование скриптов

Вызов интерпретатора и передача ему в качестве аргумента скрипта начнёт выполнение этого скрипта, и будет продолжаться пока скрипт не завершится.

Давайте напишем простой скрипт на Python. Как правило — скрипты Python имеют расширение .py. Создайте новый скрипт test.py с таким содержимым:

print "Hello, Python!"

Тут предполагается, что у вас уже установлен Python и путь к нему добавлен в переменной

$PATH.

Что бы проверить это — выполните:

$ which python
/usr/local/bin/python
$ echo $PATH | grep "/usr/local/bin"
/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/games:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/home/setevoy/bin

Или так:

$ printenv | grep /usr/local/bin
SHELL=/usr/local/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/usr/games:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/home/setevoy/bin

Обратите внимание, что путь к интерпретатору /usr/local/bin/python обычно используется в ОС FreeBSD, в системах Linux как правило Python располагается в:

$ which python
/usr/bin/python

Теперь — давайте запустим наш скрипт:

$ python test.py

Что должно дать нам такой результат:

Hello, Python!

Другой способ запуска скриптов на

Python — указание пути к интерпретатору в заголовке скрипта. Такой заголовок называется shebang и начинается со знаков #!.

Давайте отредактируем наш файл test.py и приведём его к такому виду:

#!/usr/local/bin/python
print "Hello, Python!"

Теперь — установим бит выполнения:

$ chmod +x test.py

И запустим наш скрипт:

$./test.py

В результате мы должны получить такой вывод:

Hello, Python!

Идентификаторы в Python

Идентификаторы в Python — это имена, используемые для определения («идентификации«) переменных, функций, классов, модулей и других объектов. Идентификатор начинается с букв A-Z или a-z, либо знака подчеркивания (_), после чего следуют ноль или больше букв (*совет — никогда не создавайте свою собственную переменную с именем «_», т.к. это имя зарезервировано самими интерпретатором), знаков подчеркивания или цифр от 0 до 9.

В идентификаторах Python не используются знаки @, $ и %. Так же — Python чувствителен к регистру символов, т. е. Manpower и  manpower являются двумя различными именами (идентификаторами).

Вот основные правила именования идентификаторов в Python:

  • Имена классов начинаются с заглавной буквы, а все остальные идентификаторы — со строчных;
  • Если идентификатор начинается со знака подчёркивания (_) — то он является приватным;
  • Starting an identifier with two leading underscores indicates a strongly private identifier.
  • If the identifier also ends with two trailing underscores, the identifier is a language-defined special name.

Зарезервированные имена

В списке ниже приведены имена, которые зарезервированы в Python, и их использование не допускается в использовании определения констант, переменных или любых других пользовательских именах. Все зарезервированные слова содержат только строчные буквы:

and exec not
assert finally or
break for pass
class from print
continue global raise
def if return
del import try
elif in while
else is with
except lambda yield

Строки и отступы

Одно из самых важных замечаний для тех, кто начал изучать Python — это то, что в нём при обозначении границ блоков кода для классов и функций, а так же для управления потоками, не используются привычные некоторым фигурные скобки. IndentationError: unexpected indent

Таким образом, все линии, имеющие одинаковое количество отступов от начала строки буду формировать блок кода. В примере ниже продемонстрированы блоки с различными операторами (не важно, что какие-то из функций в этом примере вам будут непонятны, главное — постарайтесь понять роль отступов в нём):

#!/usr/local/bin/python

import sys

try:
   # open file stream
   file = open(file_name, "w")
except IOError:
   print "There was an error writing to", file_name
   sys.exit()
print "Enter '", file_finish,
print "' When finished"
while file_text != file_finish:
  file_text = raw_input("Enter text: ")
  if file_text == file_finish:
    # close the file
    file.close
    break
  file.write(file_text)
  file.write("n")
file.close()
file_name = raw_input("Enter filename: ")
if len(file_name) == 0:
  print "Next time please enter something"
  sys. exit()
try:
  file = open(file_name, "r")
except IOError:
  print "There was an error reading file"
  sys.exit()
file_text = file.read()
file.close()
print file_text

Многострочные операторы

Операторы и операнды в Python как правило заканчиваются новой строкой. Однако, есть возможность использовать знак продолжения строки «» для обозначения того, что строка продолжается. Например:

>>> total = item_one +
... item_two +
... item_three

Операнды, заключённые в скобки [], {} или () не нуждаются в использовании такого символа. Например:

>>> days = ['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday',
... 'Thursday', 'Friday']
>>> print (days)
['Monday', 'Tuesday', 'Wednesday', 'Thursday', 'Friday']

Что бы представлять себе разницу между «оператором» и «операндом» при выполнении «операции» — посмотрите на эту картинку:

Подробнее об операторах читайте в Python: Basic Tutorial — часть 3: базовые операторы.

Кавычки Python

В Python используются одинарные ('), двойные (") и тройные (''' или """) кавычки для обозначения строковых литералов (или просто — строк).

Тройные кавычки могут использоваться для охвата многострочного текста.

Примеры:

>>> word = 'word'
>>> sentence = "This is a sentence."
>>> paragraph = """This is a paragraph. It is
... made up of multiple lines and sentences.""

Комментарии в Python

Хеш-тег (#), который не находится внутри строки задаёт начало комментария. Все символы после # и до конца строки являются частью комментария, и Python игнорирует их.

#!/usr/bin/python

# First comment
print "Hello, Python!"; # second comment

Приведённый выше код даст такой результат:

Hello, Python!

Комментарии так же можно размещать и на одной строке после операторов или выражения, например:

name = "Madisetti" # This is again comment

Многострочные комментарии можно создать так:

# This is a comment. 
# This is a comment, too.
# This is a comment, too.
# I said that already.

Или так:

>>> '''Line one
... second line
... third line'''

Пустые строки

Пустые строки, или строки содержащие только пробелы, или строки с комментариями, игнорируются интерпретатором.

В интерактивной сессии интерпретатора, необходимо ввести пустую строку для завершения многострочного оператора.

Ожидание ввода данных от пользователя

Следующая строка программы отобразит приглашение «Press the enter key to exit» и будет ожидать от пользователя нажатия Enter:

#!/usr/bin/python

raw_input("nnPress the enter key to exit.")

Символы «nn» тут используются для создания двух новых строк и перед отображением приглашения. Как только пользователь нажмёт Enter — программа завершится.

В Python 3 функция raw_input() была заменена функцией input().

Множественные операторы в одной строке

Знак точки с запятой (;) даёт возможность разместить несколько операторов в одной строке, при этом они не должны являться блоком кода. Вот пример вызова функции в одной строке с использованием (;):

>>> import sys; x = 'foo'; sys.stdout.write(x + 'n')
foo

Множественные группы и наборы операторов

Группа операторов, которые определены в один блок кода, в Python называются «набор» (suite). Структура группы операторов, таких как if, while, def, и class и которая требует строки-заголовка для них представляют собой такой набор.

Строка заголовка начинается с определённого оператора, заканчивается двоеточием (:), а продолжение такого набора — строки с остальными операторами. Например:

if expression:
  suite
elif expression:
  suite
else:
  suite

Аргументы командной строки Python

Вы, вероятно, уже встречались с тем, что многие программы предоставляют дополнительную информацию о том, как их можно запускать. В Python для этого используется ключ -h:

$ python -h
usage: python [option] ... [-c cmd | -m mod | file | -] [arg] ...
Options and arguments (and corresponding environment variables):
-c cmd : program passed in as string (terminates option list)
-d : debug output from parser (also PYTHONDEBUG=x)
-E : ignore environment variables (such as PYTHONPATH)
-h : print this help message and exit

[ etc. ]

Python. Справочник. Полное описание языка — O’Reilly

Доброго времени суток, господа питонисты. Мы продолжаем рассматривать книги для изучения Python. Сегодня у нас на обзоре не совсем обычный учебник, как, например, «Изучаем Python«, а справочник.

Издательство O’Reilly уже давно зарекомендовало себя в кругах программистов. А эта книга не станет исключением из правил, хоть и не является учебником. Приступим!

Об авторах

  • Алекс Мартелли — компьютерный инженер из Италии, член сообщества Python Software Foundation. С 2005 года работает в Google. Успел поработать еще в нескольких крупных компаниях, но популярность среди программистов приобрел как раз из-за большого вклада в Python.
  • Анна Мартелли Рейвенскрофт — опытный спикер и коуч. Ее сфера деятельности охватывает обширный круг начиная программированием и заканчивая фитнесом. Анна является активным вкладчиком в Open Source.
  • Стив Холден — инженер сетей, программист на Python и просто хороший человек. Его заинтересованность в программировании и проектировании сетей и привела к написанию этого справочника.

Содержание

Эта книга не содержит упражнений, а также не позиционирует себя как учебник. Однако, если вы уже немного разбираетесь в Python или хотите перейти на Python с другого языка программирования — этот справочник станет идеальным помощником.

Итак, пройдемся по оглавлению:

Часть 1. Начало работы с Python.
  • Глава 1. Введение в Python — эта глава описывает некоторые характеристики самого языка, а завершается установкой Python на компьютер.
  • Глава 2. Интерпретатор Python — здесь вы рассмотрите параметры командной строки Python. Вам покажут, как использовать и запускать программы на Python, а также проведут небольшой экскурс по некоторым IDE и текстовым редакторам, подходящим для программирования на Python.
Часть 2. Ядро и встроенные объекты Python
  • Глава 3. Язык программирования Python — вам покажут встроенные типы данных, синтаксис языка, работу функций и основные выражения.
  • Глава 4. Объектно-ориентированный Python — тут всё просто: вы рассмотрите принципы ООП, применяемые в Python.
  • Глава 5. Исключения — вы научитесь правильно использовать исключения, а не просто оборачивать код в try-else. Также вы научитесь протоколировать события.
  • Глава 6. Модули — авторы покажут, как группировать код Python в модули и пакеты. Вы научитесь правильно импортировать и устанавливать пакеты. А вишенкой на торте станет использование виртуальных сред, которым многие пренебрегают.
  • Глава 7. Встроенные объекты и модули стандартной библиотеки — в этой главе обсуждаются стандартные модули, такие как math, random и другие подобные им. А также затрагиваются основные встроенные типы данных.
  • Глава 8. Строки и байты — здесь вы узнаете о возможностях использования строк Юникода, байтовых строк и литералов.
  • Глава 9. Регулярные выражения — «Если у вас есть проблема – используйте регулярные выражения! Тогда у вас будет две проблемы». Здесь авторы помогают избежать исхода этой шутливой фразы.
Часть 3. Библиотека Python и модули расширения
  • Глава 10. Работа с файлами и текстом — здесь обсуждается работа с вводом-выводом текста и записи его в файлы, особенности работы в зависимости от платформы. Также затронуты вопросы локализации и интернационализации.
  • Глава 11. Базы данных и постоянное хранение — SQL и всё, что с ним связано, на примере SQLite.
  • Глава 12. Работа со значениями данных и времени — здесь вы разберете модуль time и некоторые сторонние библиотеки для работы со временем.
  • Глава 13. Управление процессом выполнения — тема, которую часто не дают новичкам. Рассмотрена сборка мусора, а также выполнение динамического кода.
  • Глава 14. Потоки и процессы — в обычных условиях Python работает в однопоточном режиме. Но для тяжелых вычислений иногда гораздо эффективнее применять многопоточниый режим. Именно это и обсуждается в текущей главе.
  • Глава 15. Математические вычисления — в этой главе вы рассмотрите всё, что связано с математикой. Встроенный модуль math и некоторые сторонние модули. Дроби и комплексные числа — всё это будет обсуждаться в этой главе.
  • Глава 16. Тестирование, отладка и оптимизация кода — вы узнаете о встроенных средствах тестирования, таких как unittest, doctest, pdb и других подобных им. А также рассмотрена оптимизация кода.
Часть 4. Сетевое и веб-программирование
  • Глава 17. Основы работы с сетями — в этой главе вы начнете изучать сетки и сокеты, рассмотрите SSL и TLS.
  • Глава 18. Асинхронные архитекторы — вашим другом на предстоящую главу станет модуль asyncio, который предназначен для асинхронного программирования.
  • Глава 19. Модули для работы с клиентскими сетевыми протоколами — протоколы POP3 и SMTP и библиотеки для работы с ними помогут разобраться в этой теме.
  • Глава 20. Работа с протоколом HTTP — вы рассмотрите WSGI сервер и некоторые веб-фреймворки Python.
  • Глава 21. Электронная почта, MIME и другие сетевые кодировки — продолжение главы 19, и пакет email. Вы сможете отправлять электронные письма при помощи Python. Круто, правда?
  • Глава 22. Структурированный текст: HTML — вы научитесь парсить текст при помощи пакета beautifulsoup4 и работать с пакетом jinja2.
  • Глава 23. Структурированный текст: XML — вы рассмотрите язык разметки XML и модуль ElementTree.
Часть 5. Расширение, распространение, миграция v2/v3
  • Глава 24. Модули расширения и внедрение классического Python в другие программы — придется повозиться с языком Си. Будут рассмотрены концепции увеличения функционала Python при помощи C-расширений и подробно рассмотрена основная реализация Python под названием СPython.
  • Глава 25. Распространение расширений и программ — здесь вы увидите всё, что нужно для работы с пакетом setuptools. Научитесь распространять свои пакеты и создавать для них установщики.
  • Глава 26. Переход с версии 2.х на версию 3.х и сосуществование различных версий — здесь всё понятно из названия. Последняя глава рассказывает о совместимости и переходе между версиями.

Этот справочник содержит без малого 900 страниц, а его базы хватит для того, чтобы считать себя настоящим программистом на Python. Главное — практиковать полученные знания.

Подводим итоги

Справочник по языку Python станет отличным помощником (не учителем) в изучении языка как для тех, кто немного знаком с языком, так и для переходящих на него с какой-нибудь Java или C++. Материал изложен доступным языком и максимально полно. Да, придется потратить некоторое время на изучение всей книги, но оно действительно того стоит.

Скачать справочник можно из нашего Telegram-канала по этой ссылке.

Введение в язык программирования Python

Первая статья по обучению языку программирования Python, который является официальным языком Raspberry Pi.

О Python

Как я уже написал выше — Python является официальным языком программирования Raspberry Pi.

Он известен своими двумя уникальными характеристиками: кросс-платформенной совместимостью и понятным синтаксисом. В отличие от языков низкого уровня, таких как C и C++, Python использует интерпретатор Python, который переводит программу на Python в машинно-специфические инструкции.

Пока на вашем компьютере установлен интерпретатор Python, вы можете запускать любую программу на Python, написанную на любой машине.

Более того, по сравнению с другими языками, синтаксис прост. Синтаксис — это расположение символов, слов и фраз, необходимых для работы программы на Python.

Дружелюбный синтаксис Python делает программирование увлекательным, что идеально подходит для мини-компьютеров, предназначенных для знакомства людей с областью компьютерных наук.

Версии Питона

В настоящее время существует две версии Python: Python 2 и Python 3.

Однако Python 2 уже был выведен из эксплуатации 1 января 2020 г. Это означает, что он больше не поддерживается и не будет поддерживаться разработчиками Python.

Справка. С 1 января 2020 года версия языка Python 2 перестала поддерживаться.

Таким образом, лучший способ начать программирование на Python — это изучить Python 3. Основные различия между двумя версиями:

  • Python 3 теперь основан на Unicode. Юникод — это международный компьютерный стандарт кодирования, представления и обработки цифрового текста. С другой стороны, Python 2 основан на ASCII, который обрабатывает только английские символы. Unicode поддерживает неанглийские символы.
  • Python 3 более компактен, чем Python 2. В принципе, его легче освоить.
  • Python 3 разрабатывается с расчетом на долголетие. Это означает, что изучение Python 3 — хорошая инвестиция в свое будущее, и вам не нужно беспокоиться о том, что скоро выйдет Python 4 и вам придется переучиваться.

В этом руководстве мы сосредоточимся на использовании Python 3.

Raspbian и Python

Текущая версия ОС Raspberry Pi по умолчанию имеет как Python 2, так и Python 3. Это означает, что следующие компоненты Python уже предварительно загружены:

  • Интерпретатор
  • Оболочка
  • IDE
  • Текстовые редакторы

Нет необходимости устанавливать другое программное обеспечение, если только у вас есть свои предпочтения. Перейдем к тому, как нам начать писать на Python, используя Raspberry Pi.

Пишем программу на Python в терминале

Существует два режима, в которых можно написать программу на Python в терминале:

  • интерактивный режим
  • режим сценариев.

В интерактивном режиме вы пишете строку, нажимаете Enter и сразу же получаете результат. Это происходит потому, что вам предоставляется прямой доступ к оболочке Python.

Напротив, режим сценариев требует, чтобы вы создали файл на питоне, прежде чем увидеть вывод вашей программы.

Чтобы запустить оболочку Python 3 с помощью терминала, просто введите:

$ python3

Мы должны увидеть следующее:

Терминал должен вернуть полезную информацию о вашем интерпретаторе Python 3, включая точную версию, установленную на вашем Raspberry Pi.

Для тестирования интерактивного режима сделаем каноническую программу Hello World.

Введите команду ниже и убедитесь, что вы используете обычные скобки, иначе ваша программа не будет работать (точку с запятой в конце не ставим):

print("Hello World")

Видим, что терминал нам показал результат:

В отличие от других компилируемых языков, вы можете выполнять простую математику, как в Python. Не нужно использовать переменные:

Чтобы выйти из оболочки Python в терминале, просто введите exit() или quit(). Кроме того, вы также можете использовать сочетание клавиш CTRL+Z.

В режиме сценария я предлагаю сначала найти активный каталог, прежде чем создавать файл Python. Для начала, нам нужно понять где мы находимся и для этого пользуемся командой pwd:

$ pwd

Она подскажет, в какой мы папке:

Затем вводим команду ниже для того, чтобы создать файл:

$ touch "имя_файла.py"

Я назвал свой файл myprogram.py.

Я ожидаю увидеть файл в проводнике с точным именем и расширением файла:

Откройте файл Python и напишите код своей программы. Затем сохраните.

Наконец, чтобы запустить программу, просто введите:

$ python3 "имя_файла.py"

Терминал отлично отработал:

Написание программы Python в Thonny IDE

Если настройка терминала вам не нравится, вы можете использовать IDE. IDE или интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment) — это программное приложение, упрощающее программирование.

IDE предоставляют комплексные инструменты и функции для программирования в едином графическом пользовательском интерфейсе. Raspberry Pi имеет множество IDE, и вы можете легко получить к ним доступ с помощью кнопки «Пуск».

В этом руководстве мы собираемся использовать Thonny IDE. Чтобы написать программу в Thonny, просто введите команды в редакторе кода:

print("Hello World")

Таким образом:

Сохраните файл где угодно. Нет необходимости искать активный каталог.

Затем нажмите зеленую кнопку запуска.

Результат появится ниже. Это интегрированная оболочка Python. Это та же самая оболочка, которую вы инициализировали вначале.

Вы можете использовать оболочку для интерактивного режима, а также для быстрой проверки строк Python.

Таким образом мы познакомились с Python и создали свою первую программу на этом языке в Raspberry Pi.

Если вам интересно как Python работает с Ардуино, то вам поможет наш курс «Ардуино плюс Python».

Ключевые слова, идентификаторы и переменные Python

Цель этого краткого руководства — рассказать вам о ключевых словах, идентификаторах и переменных Python. Это основные строительные блоки программирования на Python. Следовательно, вы должны знать о них все.

Ключевое слово Python — это уникальный программный термин, предназначенный для выполнения какого-либо действия. В Python насчитывается до 33 таких ключевых слов, каждое из которых служит своей цели. Вместе они создают словарный запас языка Python.

Они представляют синтаксис и структуру программы Python. Так как все они зарезервированы, вы не можете использовать их имена для определения переменных, классов или функций.

Все ключевые слова в Python чувствительны к регистру. Таким образом, вы должны быть осторожны при использовании их в своем коде. Мы только что сделали снимок возможных ключевых слов Python.

Приведенный выше список может измениться. Язык может сойти с некоторых старых ключевых слов и ввести новые в будущих выпусках.

Следовательно, чтобы получить актуальный список, вы можете открыть оболочку Python и выполнить следующие команды, как показано в следующем фрагменте.

help> keywords
Here is a list of the Python keywords.  Enter any keyword to get more help.
False               def                 if                  raise
None                del                 import              return
True                elif                in                  try
and                 else                is                  while
as                  except              lambda              with
assert              finally             nonlocal            yield
break               for                 not                 
class               from                or                  
continue            global              pass               
help> 

Кроме того, вы можете использовать модуль ключевых слов Python, импортировать его прямо из оболочки и запустить приведенные ниже команды для просмотра поддерживаемых ключевых слов.

>>> import keyword
>>> keyword.kwlist
['False', 'None', 'True', 'and', 'as', 'assert', 'break', 'class', 'continue', 'def', 'del', 'elif', 'else', 'except', 'finally', 'for', 'from', 'global', 'if', 'import', 'in', 'is', 'lambda', 'nonlocal', 'not', 'or', 'pass', 'raise', 'return', 'try', 'while', 'with', 'yield']
>>> 

Идентификаторы Python.

Идентификаторы Python — это определяемые пользователем имена для представления переменной, функции, класса, модуля или любого другого объекта. Если вы назначаете какое-то имя программируемой сущности в Python, то это технически называется идентификатором.

Язык Python устанавливает набор правил для программистов для создания идентификаторов.

Руководство по созданию идентификаторов в Python.

1. Чтобы сформировать идентификатор, используйте последовательность букв либо в нижнем регистре (от a до z), либо в верхнем регистре (от A до Z). Также вы также можете смешивать цифры (от 0 до 9) или подчеркивание (_) при написании идентификатора.

Например, имена, такие как shapeClass, shape_1 и upload_shape_to_db, являются валидными.

2. Вы не можете использовать цифры, чтобы начать имя идентификатора. Это приведет к синтаксической ошибке.

Например — имя 0Shape неверно, но shape1 является допустимым идентификатором.

3. Кроме того, вы не можете использовать зарезервированные ключевые слова.

>>> for=1
SyntaxError: invalid syntax
>>> True=1
SyntaxError: can't assign to keyword

4. В идентификаторах Python также не должно быть специальных символов [‘.’, ‘!’, ‘@’, ‘#’, ‘$’, ‘%’]. Эти символы запрещены.

>>> @index=0
SyntaxError: invalid syntax
>>> isPython?=True
SyntaxError: invalid syntax

5. Python doc говорит, что вы можете иметь идентификатор неограниченной длины. Но это только половина правды.

Использование большого имени (более 79 символов) приведет к нарушению правила, установленного стандартом PEP-8. 

Ограничьте все строки максимум 79 символами.

Проверка на валидность идентификатора.

Вы можете проверить, является ли идентификатор Python валидным или нет, используя функцию keyword.iskeyword(). Он возвращает «True», если ключевое слово валидно, или «False» если это не так.

>>> import keyword
>>> keyword.iskeyword("techbeamers")
False
>>> keyword.iskeyword("try")
True
>>> 

Еще один полезный метод проверки правильности идентификатора — вызов функции str.isidentifier(). Но это доступно только в Python 3.0 и выше.

>>> 'techbeamers'.isidentifier()
True
>>> '1techbeamers'.isidentifier()
False
>>> 'techbeamers.com'.isidentifier()
False
>>> 'techbemaers_com'.isidentifier()
True
Лучшие практики для именования идентификаторов.
  • Лучше иметь имена классов, начинающиеся с заглавной буквы. Все остальные идентификаторы должны начинаться со строчной буквы.
  • Объявляйте приватные идентификаторы, используя подчеркивание (‘_’) в качестве первой буквы.
  • Не используйте ‘_’ как начальный и конечный символ в идентификаторе. В Python встроенные типы уже используют эту нотацию.
  • Избегайте использования имен только с одним символом. Вместо этого сделайте значимые (осмысленные) имена.
    • Например, хотя i = 1 допустимо, но запись iter = 1 или index = 1 будет иметь больше смысла.
  • Вы можете использовать подчеркивание, чтобы объединить несколько слов, чтобы сформировать осмысленное имя.
    • Например — count_no_of_letters.

Переменные Python.

Переменная в Python представляет сущность, значение которой может изменяться по мере необходимости. Концептуально, это ячейка памяти, которая содержит фактическое значение. И мы можем извлечь значение из нашего кода, запросив сущность.

Но это требует назначения метки для этой области памяти, чтобы мы могли ссылаться на нее. И мы называем это переменной в терминах программирования.

Ниже приведены некоторые ключевые факты о переменных Python. Это поможет программистам использовать их эффективно.

1. Переменные не требуют объявления. Тем не менее, вы должны инициализировать их перед использованием.

test = 10

2. Вышеприведенное выражение приведет к следующим действиям.

  • Создание объекта для представления значения 10.
  • Если переменная (test) не существует, она будет создана.
  • Ассоциация переменной с объектом, чтобы он мог ссылаться на значение.

Переменная «test» является ссылкой на значение «10»

  |          |     Reference         *       *
  |   test   |____________________\ *   10    *
  |          |                    / *         *
  |__________|                       *_______*
  Variable Name                        Object

3. Всякий раз, когда выражение изменяется, Python связывает новый объект (кусок памяти) с переменной для ссылки на это значение. А старый уничтожается сборщиком мусора.

>>> test = 10
>>> id(test)
1716585200
>>> test = 11
>>> id(test)
1716585232
>>> 

4. Кроме того, для оптимизации Python создает кэш и повторно использует некоторые неизменяемые объекты, такие как небольшие целые числа и строки.

5. Объект — это просто область памяти, которая может содержать следующее.

  • Фактические значения объекта.
  • Обозначение типа для отражения типа объекта.
  • Счетчик ссылок, который определяет, когда можно вернуть объект.

6. Это объект, который имеет тип, а не переменную. Тем не менее, переменная может содержать объекты разных типов по мере необходимости.

>>> test = 10
>>> type(test)

>>> test = 'techbeamers'
>>> type(test)

>>> test = {'Python', 'C', 'C++'}
>>> type(test)

>>> 

В заключении

После прочтения этого урока вы можете составить представление о том, как работают ключевые слова, идентификаторы и переменные в Python. Мы постарались охватить все соответствующие детали о них, чтобы вы могли быстро учиться и эффективно их использовать.

Синтаксис Python

  • Подписывайтесь на нас