Основы языка программирования python кратко

Обновлено: 02.07.2024

Python это мощный и высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования, созданный Гвидо ван Россумом. Отличается простым в использовании синтаксисом, что делает его идеальным языком для тех, кто решил впервые научиться программированию.

Перед вами подробное руководство по началу работы с Python, в котором также найдете ответы на вопросы о том, почему нужно изучить его и как его учить. Однако, если вы знаете другие языки программирования и хотите максимально быстро начать работу с Python, посмотрите уроки Python для начинающих.

Что такое программирование на Python?

Перед началом познакомиться с самим языком.
Python — язык общего назначения. Имеет приложения разных направлений: веб-разработки (например, Django и Bottle ), научных и математических вычислений ( Orange, SymPy, NumPy ) для настольных графических пользовательских интерфейсов ( Pygame, Panda3D ).

Синтаксис языка простой, а длина кода относительно короткая. Работать на Python приятно, потому что он позволяет решать задачу, а не фокусироваться на сложном синтаксисе.

История Python

Python старый язык, созданный Гвидо Ван Россумом. Разработка началась в конце 1980-х., и в феврале 1991 года вышла первая версия.

Зачем создан Python?
В конце 1980-ых, Гвидо Ван Россум работал над группой операционных систем Amoeba. Он хотел использовать интерпретируемый язык, такой как ABC (у ABC простой и доступный в понимании синтаксис), который мог бы получить доступ к системным вызовам Amoeba. Поэтому он решил создать масштабируемый язык. Это привело к созданию нового языка, у которого позже появилось название Python.

Почему выбрали Python
Нет. Он не назван в честь опасной змеи. Россум был фанатом комедийного сериала в конце 70-х. Название “Python” было взято из этого же сериала “Monty Python’s Flying Circus” (Летающий цирк Монти Пайтона).

Дата выпуска версий языка

Python — потрясающий язык. Синтаксис настолько прост, и длина кода настолько коротка, что делает его понятным и легким в написании.

Если вы только начинаете программировать, Python— отличный выбор. Вы будете удивлены тому, сколько задач решает Python как только изучите его основы.

Легко упустить из виду факт, что Python — мощный язык. Хорош для обучения программированию. Воплотите свою идею, создайте игру или начните с Data Science, Python поможет во всем, чтобы вы не затеяли.

Именно поэтому давайте пробежимся по фундаменту такого простого но, как оказалось, загадочного языка Python. Пристегните ремни, господа.

Что такое Python, как язык программирования

В целом Python можно описать одним предложением:

Высокоуровневый, интерпретируемый, объектно-ориентированный, императивный, строго типизированный язык общего назначения, который имеет динамическую типизацию.

Теперь пойдём последовательно по каждому из пунктов.

Высокоуровневый

Языки программирования делятся на высокоуровневые и низкоуровневые. Низкоуровневые языки — языки, близкие к машинному коду или его конструкциям (например, байт-кодам). Классикой таких языков являются C, Assembler, Forth.

Высокоуровневые языки — соответственно разрабатываются для удобства использования и скорости написания программы. В них применяются определённые абстракции — структуры данных, набор вспомогательных функций и так далее. Это такие языки как Python, JS, PHP, Go,

Интерпретируемый

Языки делятся на интерпретируемые(Python, JS, PHP, R, Ruby) и компилируемые (С, С++, Pascal). В первом случае программа выполняется специальной программой — интерпретатором, во втором программа сначала преобразуется в понятные компьютеру исполняемые файлы.

Объектно-ориентированный

Все языки также разделяются на процедурные, функциональные и объектно-ориентированные в зависимости от того, с помощью каких конструкций создаётся программа и как происходит её выполнение.

В объектно-ориентированных языках основа это классы и экземпляры классов это равносильно типу и объекту этого типа. Выполнение условных задач или же просто работа программы строится на взаимодействии различных классов.

Python хоть и является объектно-ориентированным языком но также поддерживает и процедурное программирование это значит, что программу можно написать без единого класса.

В основе функциональных языков лежит отличная от предыдущих вычислительная система, называемая лямбда-исчисление, которая, тем не менее, эквивалентна машине Тьюринга, о чём доказана соответствующая теорема (спасибо моему преподавателю за этот абзац).

Императивный

Декларативные же языки в свою очередь ожидают от нас описания результата, который мы хотим получить в ходе выполнения запроса. Яркий пример декларативного языка это SQL (Stucted Query Language) или же структурированный язык запросов. Именно в нём мы описываем конкретный результат выполнения программы а не последовательность команд. Декларативными языками еще называют HTML, CSS, SVG, VRML, SQL, lex/VACC.

Для понимания определений императивного и декларативного языка зададим задачу: построить дом.

Императивный: Пойти в магазин —> Купить материалы —> Подготовить площадку —> Произвести строительство —> Заселиться.

Декларативный: Я хочу новый дом.

Строго (сильно) типизированный

Что касается типизации. В сильно типизированном языке интерпретатор, при выполнении команд, не станет неявно приводить типы в отличии от слабо типизированных языков, в котором приведения типа могут происходить неявно.

Общего назначения

Языки делятся на языки общего назначения (Python, Java, Kotlin, C, Ruby) и специализированные (например предметно-ориентированные языки или DSL)

DSL(предметно-ориентированный язык) — компьютерный язык, специализированный для конкретной области применения (в противоположность языку общего назначения, применимому к широкому спектру областей и не учитывающему особенности конкретных сфер знаний). Построение такого языка и/или его структура данных отражают специфику решаемых с его помощью задач. Является ключевым понятием языково-ориентированного программирования. Примеры таких языков Perl, SQL, HTML, Haskell, Verilog, AutoLisp

Динамическая типизация

Динамическая типизация предполагает, что в процессе выполнения команды переменная может содержать объекты различных типов. То есть мы объявляем переменную не указывая явно, какой тип данных в ней будет содержаться, и в процессе выполнения программы в одной переменной может побывать как текст так и число, а может и булево значение.

Статическая типизация предполагает, что при задании переменной сразу указывается тип данных, который она может содержать.

Отличительные особенности языка Python

Интроспекция

В программировании это это способность программы получать различную информацию об объектах во время работы программы. Если конкретно, то вы можете узнать какому классу принадлежит объект, с каким типом данных вы работаете в данный момент (помните про динамическую типизацию?) или список атрибутов и методов, доступных для указанного объекта

Примеры полезных функций интроспекции в Python:

dir();
type();
hasattr();
id();
isinstance().

Мультиплатформенность

Нет, ну Java тоже, да. Но Python не отстает, он идёт, что называется, в коробке с Linux и SQL Server, интерпретатор Python можно легко поставить на Windows, не забыли про macOS, и iOS. Да вообще везде работает, в 8 раз медленней чем Swift на iOS, но работает.

Встроенные паттерны проектирования

В Python существуют свои встроенные паттерны проектирования, лучшим примером для понимания служат Декоратор и Итератор.

Декоратор позволяет расширять функциональность без наследования. Чтобы разобраться в паттерне Итератор, следует просто изучить механизм работы итераторов и генераторов языка (о них я писал здесь)

Обширный набор стандартных библиотек

Читаемость языка

Форматирование текста в Python является частью его синтаксиса и да, это те самые отступы (пробелы, табуляция кому как нравится), которые позволяют повышать читаемость кода.

Заключение

Python — красивый, лаконичный и многофункциональный язык. Он применяется в совершенно не сочетающихся между собой сферах деятельности, способен в одиночку создавать проекты и не смотреть на возможности конкурентных языков.

Частой проблемой, встречающейся среди разработчиков-любителей является поверхностность в изучении Python. Обучающие материалы, которые вы (мы) встречаете в интернете перефразируются сотни раз и скрывают важные, полезные черты и особенности языков программирования.

Язык Python назван в честь комик-группы Монти Пайтон а не в честь змеи.
Создатель языка Гвидо Ван Россум

Программа на языке Python состоит из набора инструкций. Каждая инструкция помещается на новую строку. Например:

Большую роль в Python играют отступы. Неправильно поставленный отступ фактически является ошибкой. Например, в следующем случае мы получим ошибку, хотя код будет практически аналогичен приведенному выше:

Однако стоит учитывать, что некоторые конструкции языка могут состоять из нескольких строк. Например, условная конструкция if:

В данном случае если 1 меньше 2, то выводится строка "Hello". И здесь уже должен быть отступ, так как инструкция print("Hello") используется не сама по себе, а как часть условной конструкции if. Причем отступ, согласно руководству по оформлению кода, желательно делать из такого количество пробелов, которое кратно 4 (то есть 4, 8, 16 и т.д.) Хотя если отступов будет не 4, а 5, то программа также будет работать.

Таких конструкций не так много, поэтому особой путаницы по поводу где надо, а где не надо ставить пробелы, не должно возникнуть.

Python - регистрозависимый язык, поэтому выражения print и Print или PRINT представляют разные выражения. И если вместо метода print для вывода на консоль мы попробуем использовать метод Print:

то у нас ничего не получится.

Для отметки, что делает тот или иной участок кода, применяются комментарии. При трансляции и выполнении программы интерпретатор игнорирует комментарии, поэтому они не оказывают никакого влияния на работу программы.

Блочные комментарии ставятся в начале строки.

Строчные комментарии располагаются на той же строке, что и инструкции языка:

Python предоставляет ряд встроенных функций. Некоторые из них используются очень часто, особенно на начальных этапах изучения языка, поэтому рассмотрим их.

Основной функцией для вывода информации на консоль является функция print(). В качестве аргумента в эту функцию передается строка, которую мы хотим вывести:

Если же нам необходимо вывести несколько значений на консоль, то мы можем передать их в функцию print через запятую:

В итоге все переданные значения склеятся через пробелы в одну строку:

Full name: Tom Smith

Если функция print отвечает за вывод, то функция input отвечает за ввод информации. В качестве необязательного параметра эта функция принимает приглашение к вводу и возвращает введенную строку, которую мы можем сохранить в переменную:

Введите имя: Евгений

Привет Евгений

Переменная хранит определенные данные. Название переменной в Python должно начинаться с алфавитного символа или со знака подчеркивания и может содержать алфавитно-цифровые символы и знак подчеркивания. И кроме того, название переменной не должно совпадать с названием ключевых слов языка Python. Ключевых слов не так много, их легко запомнить: and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, False, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, None, nonlocal, not, or, pass, raise, return, True, try, while, with, yield.

Например, создадим переменную:

Здесь определена переменная name, которая хранит строку "Tom".

В пайтоне применяется два типа наименования переменных: camel case и underscore notation.

Camel case подразумевает, что каждое новое подслово в наименовании переменной начинается с большой буквы. Например:

Underscore notation подразумевает, что подслова в наименовании переменной разделяются знаком подчеркивания. Например:

И также надо учитывать регистрозависимость, поэтому переменные name и Name будут представлять разные объекты.

Переменная хранит данные одного из типов данных. В Python существует множество различных типов данных, которые подразделяются на категории: числа, последовательности, словари, наборы:

boolean - логическое значение True или False
int - представляет целое число, например, 1, 4, 8, 50.
float - представляет число с плавающей точкой, например, 1.2 или 34.76
complex - комплексные числа
str - строки, например "hello". В Python 3.x строки представляют набор символов в кодировке Unicode
bytes - последовательность чисел в диапазоне 0-255
byte array - массив байтов, аналогичен bytes с тем отличием, что может изменяться
list - список
tuple - кортеж
set - неупорядоченная коллекция уникальных объектов
frozen set - то же самое, что и set, только не может изменяться (immutable)
dict - словарь, где каждый элемент имеет ключ и значение

Python является языком с динамической типизацией. Он определяет тип данных переменной исходя из значения, которое ей присвоено. Так, при присвоении строки в двойных или одинарных кавычках переменная имеет тип str. При присвоении целого числа Python автоматически определяет тип переменной как int. Чтобы определить переменную как объект float, ей присваивается дробное число, в котором разделителем целой и дробной части является точка. Число с плавающей точкой можно определять в экспоненциальной записи:

Число float может иметь только 18 значимых симолов. Так, в данном случае используются только два символа - 3.9. И если число слишком велико или слишком мало, то мы можем записывать число в подобной нотации, используя экспоненту. Число после экспоненты указывает степень числа 10, на которое надо умножить основное число - 3.9.

При этом в процессе работы программы мы можем изменить тип переменной, присвоив ей значение другого типа:

С помощью функции type() динамически можно узнать текущий тип переменной:

Python поддерживает все распространенные арифметические операции:

Сложение двух чисел:

Вычитание двух чисел:

Умножение двух чисел:

Деление двух чисел:

Целочисленное деление двух чисел:

Данная операция возвращает целочисленный результат деления, отбрасывая дробную часть

Возведение в степень:

Получение остатка от деления:

В данном случае ближайшее число к 7, которое делится на 2 без остатка, это 6. Поэтому остаток от деления равен 7 - 6 = 1

При последовательном использовании нескольких арифметических операций их выполнение производится в соответствии с их приоритетом. В начале выполняются операции с большим приоритетом. Приоритеты операций в порядке убывания приведены в следующей таблице.

Пусть у нас выполняется следующее выражение:

Здесь начале выполняется возведение в степень (5 ** 2) как операция с большим приоритетом, далее результат умножается на 4 (25 * 4), затем происходит сложение (3 + 100) и далее опять идет сложение (103 + 7).

Чтобы переопределить порядок операций, можно использовать скобки:

Следует отметить, что в арифметических операциях могут принимать участие как целые, так и дробные числа. Если в одной операции участвует целое число (int) и число с плавающей точкой (float), то целое число приводится к типу float.

Ряд специальных операций позволяют использовать присвоить результат операции первому операнду:

Присвоение результата сложения

Присвоение результата вычитания

Присвоение результата умножения

Присвоение результата от деления

Присвоение результата целочисленного деления

Присвоение степени числа

Присвоение остатка от деления

Ряд встроенных функций в Python позволяют работать с числами. В частности, функции int() и float() позволяют привести значение к типу int и float соответственно.

Например, пусть у нас будет следующий код:

Мы ожидаем, что "2" + 3 будет равно 5. Однако этот код сгенерирует исключение, так как первое число на самом деле представляет строку. И чтобы все заработало как надо, необходимо привести строку к числу с помощью функции int():

Аналогичным образом действует функция float(), которая преобразует в число с плавающей точкой. Но вообще с дробными числами надо учитывать, что результат операций с ними может быть не совсем точным. Например:

В данном случае мы ожидаем получить число 0.40002, однако в конце через ряд нулей появляется еще какая-то четверка. Или еще одно выражение:

В этот случае для округления результата мы можем использовать функцию round():

Первый параметр функции - округляемое число, а второй - сколько знаков после запятой должно содержать получаемое число.

При обычном определении числовой переменной она получает значение в десятичной системе. Но кроме десятичной в Python мы можем использовать двоичную, восьмеричную и шестнадцатеричную системы.

Для определения числа в двоичной системе перед его значением ставится 0 и префикс b:

Для определения числа в восьмеричной системе перед его значением ставится 0 и префикс o:

Для определения числа в шестнадцатеричной системе перед его значением ставится 0 и префикс x:

И с числами в других системах измерения также можно проводить арифметические операции:

Для вывода числа в различных системах исчисления используются функция format, которая вызывается у строки. В эту строку передаются различные форматы. Для двоичной системы "", где число 8 указывает, сколько знаков должно быть в записи числа. Если знаков указано больше, чем требуется для числа, то ненужные позиции заполняются нулями. Для шестнадцатеричной системы применяется формат "". И здесь все аналогично - запись числа состоит из двух знаков, если один знак не нужен, то вместо него вставляется ноль. А для записи в восьмеричной системе испольуется формат "".

Результат работы скрипта:

15 in binary 00001111 in hex 0f in octal 17

Ряд операций представляют условные выражения. Все эти операции принимают два операнда и возвращают логическое значение, которое в Python представляет тип boolean. Существует только два логических значения - True (выражение истинно) и False (выражение ложно).

Простейшие условные выражения представляют операции сравнения, которые сравнивают два значения. Python поддерживает следующие операции сравнения:

Возвращает True, если оба операнда равны. Иначе возвращает False.

Возвращает True, если оба операнда НЕ равны. Иначе возвращает False.

Возвращает True, если первый операнд больше второго.

Возвращает True, если первый операнд больше или равен второму.

Операции сравнения могут сравнивать различные объекты - строки, числа, логические значения, однако оба операнда операции должны представлять один и тот же тип.

Для создания составных условных выражений применяются логические операции. В Python имеются следующие логические операторы:

Возвращает True, если оба выражения равны True

В данном случае оператор and сравнивает результаты двух выражений: age > 21 weight == 58. И если оба этих выражений возвращают True, то оператор and также возвращает True. Причем в качестве одно из выражений необязательно выступает операция сравнения: это может быть другая логическая операция или просто переменная типа boolean, которая хранит True или False.

Возвращает True, если хотя бы одно из выражений равно True

Возвращает True, если выражение равно False

Если один из операндов оператора and возвращает False, то другой операнд уже не оценивается, так как оператор в любом случае возвратит False. Подобное поведение позволяет немного увеличить производительность, так как не приходится тратить ресурсы на оценку второго операнда.

Аналогично если один из операндов оператора or возвращает True, то второй операнд не оценивается, так как оператор в любом случае возвратит True.

Строка представляет последовательность символов в кодировке Unicode, заключенных в кавычки. Причем в Python мы можем использовать как одинарные, так и двойные кавычки:

Одной из самых распространенных операций со строками является их объединение или конкатенация. Для объединения строк применяется знак плюса:

С объединением двух строк все просто, но что, если нам надо сложить строку и число? В этом случае необходимо привести число к строке с помощью функции str():

Кроме стандартных символов строки могут включать управляющие эскейп-последовательности, которые интерпретируются особым образом. Например, последовательность \n представляет перевод строки. Поэтому следующее выражение:

На консоль выведет две строки:

Время пришло в гости отправится

Ждет меня старинный друг

Тоже самое касается и последовательности \t, которая добавляет табляцию.

Кроме того, существуют символы, которые вроде бы сложно использовать в строке. Например, кавычки. И чтобы отобразить кавычки (как двойные, так и одинарные) внутри строки, перед ними ставится слеш:

Особо следует сказать о сравнении строк. При сравнении строк принимается во внимание символы и их регистр. Так, цифровой символ условно меньше, чем любой алфавитный символ. Алфавитный символ в верхнем регистре условно меньше, чем алфавитные символы в нижнем регистре. Например:

Поэтому строка "1a" условно меньше, чем строка "aa". Вначале сравнение идет по первому символу. Если начальные символы обоих строк представляют цифры, то меньшей считается меньшая цифра, например, "1a" меньше, чем "2a".

Если начальные символы представляют алфавитные символы в одном и том же регистре, то смотрят по алфавиту. Так, "aa" меньше, чем "ba", а "ba" меньше, чем "ca".

Если первые символы одинаковые, в расчет берутся вторые символы при их наличии.

Зависимость от регистра не всегда желательна, так как по сути мы имеем дело с одинаковыми строками. В этом случае перед сравнением мы можем привести обе строки к одному из регистров.

Функция lower() приводит строку к нижнему регистру, а функция upper() - к верхнему.

Условные конструкции используют условные выражения и в зависимости от их значения направляют выполнение программы по одному из путей. Одна из таких конструкций - это конструкция if. Она имеет следующее формальное определение:

В самом простом виде после ключевого слова if идет логическое выражение. И если это логическое выражение возвращает True, то выполняется последующий блок инструкций, каждая из которых должна начинаться с новой стоки и должна иметь отступы от начала строки:

Поскольку в данном случае значение переменной age больше 21, то будет выполняться блок if, а консоль выведет следующие строки:

Доступ разрешен

Завершение работы

Отступ желательно делать в 4 пробела или то количество пробелов, которое кратно 4.

Но если бы мы поставили бы отступы, то она также принадлежала бы к конструкции if:

Если вдруг нам надо определить альтернативное решение на тот случай, если условное выражение возвратит False, то мы можем использовать блок else:

Если выражение age > 21 возвращает True, то выполняется блок if, иначе выполняется блок else.

Если необходимо ввести несколько альтернативных условий, то можно использовать дополнительные блоки elif, после которого идет блок инструкций.

age = 18 if age >= 21: print("Доступ разрешен") elif age >= 18: print("Доступ частично разрешен") else: print("Доступ запрещен")

Конструкция if в свою очередь сама может иметь вложенные конструкции if:

Стоит учитывать, что вложенные выражения if также должны начинаться с отступов, а инструкции во вложенных конструкциях также должны иметь отступы. Отступы, расставленные не должным образом, могут изменить логику программы. Так, предыдущий пример НЕ аналогичен следующему:

Теперь напишем небольшую программку, которая использует условные конструкции. Данная программка будет представлять собой своего рода обменный пункт:

С помощью функции input() получаем вводимые пользователем данные на консоль. Причем данная функция возвращает данные в виде строки, поэтому нам надо ее еще привести к целому числу с помощью функции int(), чтобы введенные данные можно было использовать в арифметических операциях.

Программа подразумевает, что пользователь вводит количество средств, которые надо обменять, и код валюты, на которую надо произвести обмен. Коды валюты достаточно условны: 400 для долларов и 401 для евро.

С помощью конструкции if проверяем код валюты и делим на соответствующий валютный курс. Так как в процессе деления образуется довольно длинное число с плавающей точкой, которое может содержать множество знаков после запятой, то оно округляется до двух чисел после запятой с помощью функции round().

В завершении на консоль выводится полученное значение. Например, запустим программу и введем какие-нибудь данные:

Введите сумму, которую вы хотите обменять: 20000

Укажите код валюты (доллары - 400, евро - 401): 401

Валюта: евро

К получению: 333.33

Циклы позволяют повторять некоторое действие в зависимости от соблюдения некоторого условия.

Первый цикл, который мы рассмотрим, это цикл while. Он имеет следующее формальное определение:

После ключевого слова while указывается условное выражение, и пока это выражение возвращает значение True, будет выполняться блок инструкций, который идет далее.

Все инструкции, которые относятся к циклу while, располагаются на последующих строках и должны иметь отступ от начала строки.

choice = "y" while choice.lower() == "y": print("Привет") choice = input("Для продолжения нажмите Y, а для выхода любую другую клавишу: ") print("Работа программы завешена")

В данном случае цикл while будет продолжаться, пока переменная choice содержит латинскую букву "Y" или "y".

Также обратите внимание, что последняя инструкция print("Работа программы завешена") не имеет отступов от начала строки, поэтому она не входит в цикл while.

Дугой пример - вычисление факториала:

Здесь вводит с консоли некоторое число, и пока число-счетчик i не будет больше введенного числа, будет выполняться цикл, в котором происходит умножения числа factorial.

Введите число: 6

Факториал числа 6 равен 720

Другой тип циклов представляет конструкция for. Цикл for вызывается для каждого числа в некоторой коллекции чисел. Коллекция чисел создается с помощью функции range(). Формальное определение цикла for:

После ключевого слова for идет переменная int_var, которая хранит целые числа (название переменной может быть любое), затем ключевое слово in, вызов функции range() и двоеточие.

А со следующей строки располагается блок инструкций цикла, которые также должны иметь отступы от начала строки.

При выполнении цикла Python последовательно получает все числа из коллекции, которая создается функцией range, и сохраняет эти числа в переменной int_var. При первом проходе цикл получает первое число из коллекции, при втором - второе число и так далее, пока не переберет все числа. Когда все числа в коллекции будут перебраны, цикл завершает свою работу.

Рассмотрим на примере вычисления факториала:

Вначале вводим с консоли число. В цикле определяем переменную i, в которую сохраняются числа из коллекции, создаваемой функцией range.

Функция range здесь принимает два аргумента - начальное число коллекции (здесь число 1) и число, до которого надо добавлять числа (то есть number +1).

Допустим, с консоли вводится число 6, то вызов функции range приобретает следующую форму:

Эта функция будет создавать коллекцию, которая будет начинаться с 1 и будет последовательно наполняться целыми числами вплоть до 7. То есть это будет коллекция [1, 2, 3, 4, 5, 6].

При выполнении цикла из этой коллекции последовательно будут передаваться числа в переменную i, а в самом цикле будет происходить умножение переменной i на переменную factorial. В итоге мы получим факториал числа.

Язык программирования Python является, пожалуй, одним из самых популярных. Используется в веб-разработке, DataScience, системах автоматизации, приложениях – сферы его применения поистине безграничны. Но главное преимущество Питона – это его низкий порог входа. Иными словами, обучиться программированию на этом языке может практически каждый.

Python обладает простым и понятным синтаксисом. Даже далекому от программирования человеку будет несложно разобраться в строках простенького кода. Какими еще преимуществами обладает этот язык, почему его выбирает весь мир, как и где лучше изучать Python, вы узнаете из нашего материала.

Краткая история создания языка программирования Python

Python сегодня входит в число наиболее популярных языков программирования. Неудивительно, что столько начинающих кодеров задаются вопросом, трудно ли учить язык программирования Python и есть ли вообще в этом смысл.

Python входит в самые различные информационные экосистемы, но, по большей части, он используется в бэкенде. Такие гиганты разработки, как Google, Facebook, Stripe, Spotify, Netflix, применяют его в своих продуктах. Поэтому можно не сомневаться, что язык программирования Python способен стать неплохим стартом карьеры для программиста.

Python является языком программирования высокого уровня общего назначения. Сфера его применения весьма широка. В разработке приложений и веб-сайтов он тоже активно используется. Этот интерпретируемый объектно-ориентированный язык имеет открытый исходный код и динамическую семантику. Сам Python создавался посредством языка “Си”.

Краткая история создания языка программирования Python

В 1989 г. Гвидо Ван Россум создал новый язык программирования под названием Python, а в 1991 г выпустил его. Главная цель, которую ставил перед собой автор — это упрощение процесса программирования. Чтобы писать код было проще, он должен стать более читабельным и понятным для человека. У Python открытый исходный код. Одно из преимуществ этого языка — возможность запускать программы на нём как на ОС Windows, так и на macOS и Linux.

Ваш Путь в IT начинается здесь

Подробнее

Код, написанный на “питоне”, действительно легко читать и разбираться в его структурных элементах. Это делает язык программирования Python подходящим для начинающих. Но его возможности не сводятся лишь к базовым: на Python написаны и эффективно поддерживаются сложнейшие веб-платформы и высоконагруженные приложения.

Python поддерживает динамическую типизацию, парадигмы объектно-ориентированного программирования и императивного программирования. Поэтому его выбирают программисты, практикующие RAD-модель (быструю разработку).

Причины популярности Python

Интерпретируемость — одно из главных преимуществ “питона”. Напомним, что интерпретируемым называется тот язык, код на котором не нужно компилировать, а можно сразу запускать.

Запуск кода на Python возможен на любом ПК, интерпретаторы для него есть везде. А это значит, что разработчик может сразу видеть результат. Однако, будучи интерпретируемым языком, Python уступает по скорости компилируемым языкам (поскольку не работает непосредственно на компьютере).

Интерпретируемость сильно упрощает тестирование и перемещение с платформы на платформу небольших блоков кода. Совместимость с большинством существующих ОС делает Python универсальным языком программирования.
Он прекрасно подходит для тех, кто только начинает программировать. Данный высокоуровневый язык позволяет разработчику сосредоточиться на сути и целях, а не конкретных шагах и процедурах. По этой причине писать скрипты на Python оказывается быстрее, чем на многих других языках.
Его сходство с естественным языком (английским) сильно облегчает его изучение, если сравнивать Python с другими языками программирования. Разработчику легко запомнить синтаксис “питона” и начать читать код.
Помимо небольших прикладных скриптов, на Python можно писать и крупные коммерческие приложения, думая только о том, как обеспечить им необходимый функционал (все мелкие задачи решаются “под капотом”, и программисту не нужно беспокоиться о них). Надёжность делает язык программирования Python очень популярным.

Это четыре причины столь трепетной привязанности к “питону” со стороны программистов, хакеров и дата-сайентистов.

Ключевым фактором при его выборе является гибкость этого языка программирования и его соответствие ООП-парадигме. Поэтому его активно применяют в Data Science и машинном обучении.

Преимущества и недостатки использования Python

Преимущества языка программирования Python:

Простота изучения. Язык программирования Python легко выучить с нуля, поскольку он ясен, логичен и читабелен. Сложный синтаксис и запутанные правила — это не про “питон”. Если вы владеете английским, то у вас всё получится.
Высокая востребованность языка. В 2020 г. в рейтинге IEEE Spectrum Python занял первое место. Он не только широко распространён, но и применим в разных видах программных продуктов. Заработки Python-программистов очень неплохи, особенно в веб-разработке, машинном обучении и Data Science.
Использование Python в технологиях искусственного интеллекта и машинного обучения. С помощью Python удобно производить сложные расчёты, поэтому он и пригодился в машинном обучения. А библиотеки, отвечающие за нейронные системы, пришлись очень кстати в ИИ.
На языке программирования Python можно написать программу для ПК, мобильное и веб-приложение (сегодня в вебе и мобильной разработке очень много таких продуктов). У “питона” имеется множество расширений для создания микро- и макропроектов.
Открытый исходный код и бесплатная доступность языка на официальном сайта. Кроме того, каждый может внести свой вклад в развитие Python и добавить новые фичи в него.
Язык независим от ОС и с одинаковой эффективностью работает на главных платформах — Linux, Windows, macOS.

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

3,7 MB

Медленная работа. “Питон” плохо подходит для создания высокопроизводительных приложений, лучше сразу выбрать другой язык.
Крайне мало возможностей для процессорных оптимизаций: их сводит на нет особая модель памяти языка.

В этом и заключаются основные минусы данного языка — низкое быстродействие и недостаток возможностей для статического анализа кода. Эти проблемы тесно взаимосвязаны. Если удастся решить вторую, то откроются пути решения первой.

Сферы применения Python

Всю серверную часть веб-сайта можно написать на “питоне”. Но не на чистом Python, а на популярных фреймворках (Django, Flask), которые, в свою очередь, написаны на нём. Эти фреймворки упрощают процессы генерации html-страничек, которые пользователь видит в своём браузере, запросы к базе данных, обработку адресов.

Сферы применения Python

К сегодняшнему дню уже написана масса дополнительных инструментов для реализации веб-приложений. Например, с помощью HTMLGen авторства сторонних разработчиков можно добавлять готовые классы для html-страницы на Python; пакет mod_python помогает запускать Apache-скрипты и при этом обеспечивать стабильное функционирование шаблонов Python Server Pages.

В области графики многие задачи тоже решаются с помощью языка программирования Python. Если вам необходимо адаптировать создаваемый графический интерфейс под стилистику операционной системы, где будет запускаться приложение, то вы можете использовать Python с дополнительными графическими библиотеками Dabo и PythonCard, которые значительно упростят процесс разработки.

Современная версия “питона” создавалась таким образом, чтобы максимально просто и ясно взаимодействовать с любыми базами данным. В частности, рабочая среда языка содержит программный интерфейс для работы с базами прямо в скрипте посредством SQL-запросов. Код на Python потребует лишь минимальных доработок, если нужно будет использовать его для БД Oracle и MySQL.

Мы вместе с экспертами по построению карьеры подготовили документы, которые помогут не ошибиться с выбором и определить, какая профессия в IT подходит именно вам.

Благодаря этим гайдам 76% наших студентов смогли найти востребованную профессию своей мечты!

Скоро мы уберем их из открытого доступа, успейте скачать бесплатно:

Гайд по профессиям в IT

5 профессий с данными о навыках и средней заработной плате

100 тыс. руб за 100 дней с новой профессией

Список из 6 востребованных профессий с заработком от 100 тыс. руб

Критические ошибки, которые могут разрушить карьеру

Собрали 7 типичных ошибок. Их нужно избегать каждому!

Женщины в IT: мифы и перспективы в карьере

Как делать хороший дизайн интерфейсов

Как прокачать свою технику речи

4,7 MB

Системное программирование и администрирование

У Python есть интерфейсы для управления службами различных ОС, в которых он работает — Linux, Windows и др. Поэтому на “питоне” удобно писать портативные приложения для ПК. Уже давно язык программирования Python используют системные администраторы для написания своих программ. Посредством Python можно ускорять открытие и поиск файлов в папках, запуск программ, вычисления и другие типичные задачи.

В области вычислений язык программирования Python не менее продвинут, чем C++ и FORTRAN. Для осуществления математических вычислений создано расширение NumPy, работающее с уравнениями, массивами данных и другими их форматами. С момента установки этого расширения на ПК “питон” моментально интегрируется с библиотеками формул.

Однако NumPy можно использовать, помимо вычислений, также и для создания анимаций и рендеринга 3D-объектов (при котором нужно параллельно производить массу вычислений). Другое востребованное дополнение к Python под названием ScientificPython имеет собственные библиотеки для научных вычислений.

То есть, Python помогает не только с расчётами, но и с визуализацией полученных данных.

В машинном обучении активно используются не только основной инструментарий языка Python, но и фреймворки, а также дополнительные библиотеки, “заточенные” специально под ML. Наиболее популярные среди них — это TensorFlow (низкоуровневая библиотека, позволяющая пользователю самому создавать алгоритмы) и scikit-learn (который уже содержит наиболее часто встречающиеся алгоритмы обучения).

На языке программирования Python пишется такой функционал для машинного обучения, с помощью которого работают системы распознавания голосов и лиц. Python используют специалисты по глубокому обучению и создатели нейронный сетей.

Одна из наиболее востребованных ниш в IT, где используется Python — это написание коротких скриптов для автоматизации ряда рабочих процессов и стандартных процедур. К примеру, это небольшой код, автоматически обрабатывающий входящие письма: он сортирует их по наличию заданных ключевых фраз, чем сильно упрощает жизнь пользователю (делать то же самое вручную было бы сложно и долго).

В чём же секрет эффективности языка Python для программирования таких скриптов из нескольких строк? Это, в первую очередь, простой и понятный синтаксис, составлять сценарии на котором — одно удовольствие. И, во вторую очередь, отсутствие этапа компиляции и возможность сразу запустить и отладить код.

К индустрии игр многие относятся несерьёзно, и совершенно зря. Именно игровая индустрия привела к появлению многих удобных и полезных гаджетов, дала мощный толчок развитию цифровой графики и другим разработкам. Создать крупный проект на одном только Python не получится — он занимает довольно скромное место и выполняет узкий набор функций.

В процессе изучения Python следует пробовать свои силы на простых задачах, начинать с элементарных скриптов (и неважно, что они кажутся банальными и слишком лёгкими). Постепенно вы выберете для себя конкретное направление в программировании и будете специализироваться на нём, прицельно “прокачивая” навыки и строя карьеру.

Пример простой программы на Python

Языки программирования принято демонстрировать новичкам с помощью простой программы “hello world”. Этот код состоит из команды, выводящей фразу “Hello, World!”.

Читайте также: