Python — краткий обзор языка и его назначения

1
21280
views
Python это универсальный язык программирования

Python – это универсальный современный ЯП высокого уровня, к преимуществам которого относят высокую производительность программных решений и структурированный, хорошо читаемый код.  Синтаксис Питона максимально облегчен, что позволяет выучить его за сравнительно короткое время. Ядро имеет очень удобную структуру, а широкий перечень встроенных библиотек позволяет применять внушительный набор полезных функций и возможностей. ЯП может использоваться для написания прикладных приложений, а также разработки WEB-сервисов.

Python может поддерживать широкий перечень стилей разработки приложений, в том числе, очень удобен для работы с ООП и функционального программирования.

Один из самых популярных интерпретаторов языка –  CPython, написанный на Си. Распространяется эта среда разработки бесплатно по свободной лицензии. Интерпретатор поддерживает большинство популярных платформ.

Питон активно развивается. Примерно раз в 2 года выходят обновления. Важной особенностью языка является отсутствие таких стандартов кодировки как ANSI, ISO и некоторых других, они работают благодаря интерпретатору.

Забавные подробности

У самих разработчиков языка присутствует определенное чувство юмора. Они разработали концепцию философии программирования на языке Python которая получила название «The Zen of Python» (Дзен Питона). По сути, это набор основных принципов, которые разработчики языка считают очень важными. Изучить их можно на сайте, либо получать по одной в случайном порядке раз в день при помощи запроса import this.

Язык программирования позаимствовал название у популярного в 70 годы шоу Monty Python’s Flying Circus. Но большая часть пользователей об этом не знают и ассоциируют название с пресмыкающимся. Одна из целей создателей Питона – сделать программирование простым и забавным.

Немного истории

Автор Python - программист из Нидерландов.

Язык начал разрабатываться во второй половине 80-х г.г. прошлого века. Автором Питона стал программист из Нидерландов по имени Гвидо ван Россум. Изначально язык должен был стать объектно-ориентированным. Фактически, это был язык сценариев, т.е. скриптовый язык. В феврале 1991 года ван Россум опубликовал исходный код языка в одной из новостных групп.

Основными факторами успеха Python стали удачный выбор места презентации в популярном и массовом профессиональном сообществе в сочетании с действительно простым кодом и широкими возможностями. Впоследствии Гвидо создал специализированный портал PEP, где идет регулярное обсуждение по развитию и улучшению продукта.

В 2008 года появилось большое обновление языка –  Python 3.0. Версия продукта известна так же под названием Py3k. В этой версии были устранены многие ключевые недоработки в архитектуре ядра. Что было важно – новая версия продукта сохранила полную совместимость с более старыми вариантами. Сегодня разработчиками поддерживается две линии — Python 3.x и 2.x

Как повлияли другие ЯП на развитие Питона

Питон – не самый «молодой» язык программирования, но и не слишком старый. К моменту его создания уже существовали такие «монстры», как Паскаль или Си. А потому при создании ЯП авторы старались взять лучшее из различных платформ для разработчиков. Фактически Python представляет из себя своеобразный «джем» удачных решений более чем из 8 различных языков. К примеру, байт компиляция появилась еще до создания Питона, но была очень удачна в него интегрирована.

Поддержка ОС

Питон поддерживает практически все распространенные операционные системы. Он может прекрасно работать на карманных компьютерах, так и на больших серверах. В случае, если платформа значительно устаревает, она исключается из поддержки ядра. К примеру, версии языка, начиная от 2.6, уже не работают с платформами Windows 95, 98 и ME. В случае необходимости можно воспользоваться более старыми версиями, отказавшись от применения современных инструментов языка. И тогда приложение будет работать в том числе с этими ОС. Для старых версий периодически выходят патчи. Язык также может поддерживать работу с виртуальной машиной Java.

Основные инструменты и возможности

Инструменты Python

ЯП имеет четко структурированное семантическое ядро и достаточно простой синтаксис. Все, что пишется на этом языке, всегда легко читаемо. В случае необходимости передать аргументы язык использует функцию call-by-sharing.

Набор операторов в языке вполне стандартен. Удобная особенность синтаксиса – это форматирование текста кода при помощи разбивки их на блоки с помощью отступов, которые создают нажатием клавиш «Space» и «Tab». В синтаксисе отсутствуют фигурные или операторные скобки, обозначающие начало и конец блока. Такое решение заметно сокращает количество строк тела программы и приучает программиста соблюдать хороший стиль и аккуратность при написании кода.

В 2018 году в Питоне были изменены некоторые ключевые термины, но это скорее упростило понимание. А потому проблем у разработчиков при изучении документации не возникает.

Выражения

Выражение в Питоне – это строка, содержащая набор операторов (команд) и операндов (переменных и констант), выполняющая определенную функцию.

Приведем пример:

[python]length = 5

breadth = 2

area = length * breadth

print(‘Площадь равна’, area)

print(‘Периметр равен’, 2 * (length + breadth))[/python]

Здесь операторами являются «=» (присвоить значение), математические символы сложения и умножения, а также команда «print» (вывод на экран).

Операнды – это переменные length, breadth и area, а также их значения (2 и 5).

Выражения – целые строки, которые могут содержать один или несколько операторов.

Интересные особенности выражений:

  • Для форматирования строк можно использовать «обратный слеш» (\).
  • Благодаря структуре «лесенкой» язык очень удобен для проведения цепочечных сравнений.
  • Логические операторы очень просты с точки зрения синтаксиса, а потому считаются «ленивыми».
  • Удобно реализовано управление списками и прочими последовательностями. Есть индексация элемента в списке.

Главный плюс: строки выражений состоят из простых операторов, большинство из которых понятны в том числе разработчикам, незнакомым с Питоном, так как синтаксис сходен с другими языками и понятен интуитивно. При этом выражения формируются без лишних служебных скобок и других операторов типа «начало» и «конец», что делает код проще для восприятия.

Типы данных

Синтаксис Python подразумевает обязательное определение типа данных для переменных, констант, массивов, списков и т.д. Основные типы ничем не отличаются от других языков с жестко заданной типизацией.

Самые важные типы:

  1. Числовые: целые, дробные, вещественные с плавающей точкой, комплексные.
  2. Логические: тип для хранения значений алгебры логики – «истина» или «ложь».
  3. Строковые: содержат символы Юникода, в том числе, html-код.
  4. Списки – упорядоченные массивы переменных.
  5. Кортежи – массив упорядоченных констант, т.е. значений, которые не могут изменяться в процессе работы.
  6. Множества – массивы неупорядоченных данных.
  7. Словари – специализированный массив, состоящий из пары – «ключ» — «значение».
  8. Байты, массивы байтов – поименованные области памяти для хранения изображений (jpg, gif и т.д.), pdf-документов и других файлов.

Здесь объектами считаются практически все конструкции. А потому собственные типы имеют, в том числе, классы, файлы или методы.

В Python много типов.

Имена

Имена (идентификаторы) любых объектов, начиная от переменных и оканчивая модулями, формируются по одинаковым принципам. Они могут быть начинаться с любой буквы или цифры Unicode в любом удобном для вас регистре. Имена, начинающиеся со знака подчеркивания, имеют специальное значение.

Программный интерпретатор получает доступ к 3-м пространствам имен и может отображать их по таким признакам:

  1. Встроенный.
  2. Локальный.
  3. Глобальный.

Идентификаторы могут быть вложены друг в друга (это определяется конкретной функцией). Не забывайте, что при использовании такой возможности разработчику нужно помнить о «хорошем тоне».

Написание комментариев

Читабельный код обязательно содержит комментарии, как бы к ним ни относились разработчики. Наличие комментариев делает код более читабельным для ваших коллег, а потому в Питоне, как и в любом ЯП, эта функция реализована.

Особенности синтаксиса:

  • Комментарий начинается с символа «#».
  • Для разбиения длинных логических строк на физические (повышения читабельности) применяют косую черту \ или обычные скобки ().
  • Строковые литералы заключаются в кавычки. Причем, они могут быть любыми – одинарными или двойными. Главное, чтобы выбранная пара относилась к одному типу.

Комментарии могут располагаться в отдельных строках или рядом с операторами, например:

[python]z = 2.5 + 3j  # Create a complex number[/python]

Русский язык и различные кодировки

Чтобы пользоваться любыми символами, в том числе, различными языками и кодировками, которые не входят в состав ASCII, достаточно в первых строках программы или модуля указать директиву coding.

Приведем пример:

  • # -*- coding: utf-8 -*-
  • # или
  • # coding: utf-8

После выполнения интерпретатором языка этой директивы, русский язык будет отображаться корректно и не доставит программисту никаких проблем. Более простой способ добиться того же результата – написать:

  • # coding: utf

Интерпретатор прекрасно поймет, что вы от него хотите.

Для Python создано много библиотек

Приложение или библиотека?

Все библиотеки на этой платформе прописываются как модули. Преимуществом такой концепции является возможность собрать несколько модулей в пакет. Модуль может находиться в архиве или непосредственно в каталоге. Язык поддерживает два вида таких модулей –созданные средствами Питона или уже преобразованные в машинный код из любого языка. Модули оформляются как отдельные файлы и загружаются пакетами каждый в свой каталог.

Отладка кода

Интерпретатор ЯП поддерживает массу полезных функций. При работе в режиме отладки с ним можно работать интерактивно. Что это значит? Текст программы вводится с клавиатуры, после чего его можно сразу исполнить и получить результат на дисплей. Такой подход позволяет быстро протестировать отдельные модули или участки программы.

Документация pydoc

Питон отличается прекрасной и очень подробной документацией, в том числе, в виде встроенной справочной системы. Невозможно держать в голове все названия функций и библиотек. И здесь на помощь приходит стандартная библиотека справки pydoc.

Для доступа к ней достаточно вызвать функцию help, после которой в скобках в качестве аргумента указать, что именно вас интересует.

Например, help (os) вызовет помощь по библиотеке OS. А если вы не можете вспомнить название модуля, укажите конструкцию help (‘modules’), и вы получите на экран перечень всех стандартных модулей.

Вы также можете пользоваться возможностями pydoc для создания собственной документации. Если необходимо задокументировать новый модуль, в него добавляют директиву docstring.

Например, так будет документироваться модуль вычисления факториала числа:

[python]def factorial(n):

   """ Вычисляет факториал числа n """

  if n < 2:

      return 1

  return n * factorial(n — 1)

if __name__ == "__main__":

  n = int(input())

  print(factorial(n))[/python]

После добавления такой подсказки, вызов help(factorial) будет возвращать текст, который вы указали в директиве, т.е. на экране вы получите информацию:

[python]Help on module factorial:

NAME

  factorial — Скрипт для нахождения факториала

FUNCTIONS

  factorial(n)

      Вычисляет факториал числа n

FILE

  /home/user/factorial.py

(END)[/python]

Таким образом документируются все объекты в Питоне и создается общая для всех разработчиков «быстрая подсказка».

Подведем итоги

Напомним, Питон — это высокоуровневый язык, который можно применять и для создания прикладных программ, и для WEB разработки. Производительность платформы весьма высока, код отличается простой и читабельностью.

Иногда его сравнивают с такими популярными платформами как Ruby, но в отличии от него, Python требует меньше оперативной памяти, быстрее взаимодействует с процессором.

Краткий перечень возможностей:

  • Любой описанный класс единовременно представляет из себя и объект.
  • Функция множественного наследования.
  • Поддержка виртуальных функций.
  • Возможность легко управлять именами скрывать их особыми метками.
  • Возможность жизнью объекта и распределение памяти.
  • Управление работы операторов как символьных, так и логических.
  • Возможность имитировать поле
  • Управление полями – как прямой, так и частичный доступ.
  • Контроль над самыми распространенными операциями. От глубокого до итерации по объекту.
  • Возможно создавать триггеры и классы.

Python относится к наиболее востребованным и популярным ЯП, о чем свидетельствуют многочисленные рейтинги и анализ предложений на рынке разработки программных продуктов. Он достаточно прост, а потому изучение языка не займет слишком много времени. Так что, настоятельно советуем ознакомиться с этим прекрасным инструментом для создания ваших программ.


python logo

Хочешь знать больше о Python?

Подпишись на наш канал о Python в Telegram!

×

1 КОММЕНТАРИЙ

  1. Начать учить python удобно с интерактивных тренажеров, из русских есть pythontuts.ru

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here