Мова програмування Python №1

Python – багатоцільова мова програмування, яка дозволяє писати код, що добре читається. Відносний лаконізм мови Python дозволяє створити програму, яка буде набагато коротше свого аналога, написаного на іншій мові.

Python - багатоплатформова мова програмування. Це означає, що програми на Python можна запускати в різних операційних системах без будь-яких змін.

Ще однією перевагою Python є його стандартна бібліотека, яка встановлюється разом з Python і містить готові інструменти для роботи з операційною системою, вебсторінками, базами даних, різними форматами даних, для побудови графічного інтерфейсу програм тощо.

Програми, написані на мові програмування Python, можуть бути як невеликими скриптами, так і складними системами.

Python абсолютно безкоштовний.

Python використовується для різних цілей: для створення ігор і веб-застосунків, розробки внутрішніх інструментів для різноманітніх проектів. Мова також широко застосовується в науковій області для досліджень і розв’язування прикладних завдань.

Версії Python

Мови програмування з часом змінюються - розробники додають в них нові можливості, а також виправляють помилки. Так з’являються різні версії мови. Наприклад, код написаний на Python 2 здебільшого не буде працювати у версії Python 3 без внесення додаткових змін.

Від машинної мови до мови високого рівня

Процесор є найважливішим компонентом в комп’ютері. Одна з основних функцій процесора - це обробка даних згідно комп’ютерної програми, яка є списком інструкцій, шляхом виконання арифметичних і логічних операцій над фрагментами даних.

Кожна інструкція в програмі - це команда, яка «повідомляє» процесору, яку операцію він повинен виконати. Ось приклад інструкції, яка може бути присутня в програмі

Для нас - це лише послідовність 0 і 1. Однак для процесора - це інструкція виконати певну операцію. Процесор комп’ютера може розуміти лише ті інструкції, які написані на машинній мові.

Інструкція машинної мови існує для кожної операції, яку процесор здатний виконати - є інструкція для додавання чисел, є інструкція для віднімання чисел і т. д.

Наприклад, у вас є певна програма, яка зберігається на диску вашого комп’ютера. Для виконання програми, ви здійснюєте подвійний клік на значку програми. Це змушує програму копіюватися з диска в оперативну пам’ять, після чого процесор комп’ютера виконує копію програми, яка знаходиться в оперативній пам’яті.

Коли процесор виконує інструкції програми, він бере участь у процесі, який є відомим як цикл fetch - decode - execute (отримати - декодувати - виконати). Цей цикл виконується для кожної інструкції у програмі і складається з трьох кроків:

Отримати

Програма - це послідовність інструкцій на машинній мові. Першим кроком циклу є завантаження (отримання) наступної інструкції з пам’яті в процесор.

Декодувати

Інструкція машинної мови - це двійкове число, яке представляє команду, що повідомляє процесору виконати певну операцію. На цьому кроці процесор декодує інструкцію, яку було «витягнуто» з пам’яті, для визначення того, яка операція повинна виконуватись.

Виконати

Останній крок циклу - виконати операцію.

Хоча процесор комп’ютера розуміє тільки машинну мову, людині непрактично писати програми на машинній мові. Така програма може мати тисячі або навіть мільйони бінарних інструкцій, і написання такої програми буде дуже обтяжливим процесом.

З цієї причини була створена мова асемблера як альтернатива машинній мові. Замість використання двійкових чисел для написання інструкцій, мова асемблера використовує короткі слова, відомі як мнемокоди.

Наприклад, на мові асемблера, мнемокод add, як правило, означає, що потрібно додати числа, а mul, як правило, означає, множення чисел, а mov, як правило, означає переміщення значення у певне місце в пам’яті.

Знову ж таки, процесор «розуміє» лише машинну мову, тому спеціальна програма, відома як Асемблер, використовується для збірки програми у програму на машинній мові. Цей процес можна проілюструвати так:

Незважаючи на те, що мова асемблера не вимагає двійкових інструкцій, як у випадку машинної мови, проте вона вимагає високих знань про процесор. Використовуючи мову асемблера, навіть для найпростішої програми, необхідно написати велику кількість інструкцій.

Мова програмування високого рівня дозволяє створювати cкладні програми, не знаючи, як працює процесор, і не записуючи великої кількості інструкцій низького рівня. Крім того, більшість мов програмування високого рівня використовують слова, які легко зрозуміти.

Python - одна із популярних сучасних мов програмування високого рівня.

Наприклад, у Python для відображення повідомлення Hello, World! необхідно записати наступну інструкцію:

Python - інтерпретована мова програмування

Python - це високорівнева інтерпретована мова програмування, на відміну від C++, яка є прикладом компільованої мови програмування.

Назва Python відноситься як до мови програмування, так і до інтерпретатора - комп’ютерної програми, яка зчитує початковий код (написаний на Python) і виконує інструкції (команди).

Для перекладу з мови високого рівня у машинну мову доступні два типи програм:

1. Компілятор

2. Інтерпретатор

   

   

   Завантаження Python

   Версії інтерпретатора Python для різних операційних систем доступні для безкоштовного завантаження за адресою https://www.python.org/downloads .

   

   Середовище програмування для Python

   Для написання програм використовують текстові редактори або інтегровані середовища розробки, які включають в себе різні інструменти для роботи з кодом: засіб для написання коду (текстовий редактор), інтерактивний інтерпретатор, відлагоджувач тощо.

   

   https://code.visualstudio.com/

   Запуск Python: інтерактивний інтерпретатор

   У режимі інтерактивного інтерпретатора команди вводяться у термінальному вікні (консольне вікно, вікно командного рядка) одна за одною і по натисненні клавіші Enter відразу виконуються з відображенням результату виконання.

   Щоб відкрити вікно терміналу:

   • натисніть сполучення клавіш Win+R на клавіатурі, введіть команду cmd, натисніть OK (для користувачів Windows);

   • натиcніть сполучення клавіш Ctrl+Alt+T (для користувачів Linux Ubuntu).

   У термінальному вікні, що з’явилося, введіть команду (у випадку використання Windows):

   

   Якщо на екрані з’явиться запрошення >>> до введення команд, значить система виявила встановлену версію Python:

   

   

   

   Робота з файлами Python

   Програми, написані на мові Python, зберігають у вигляді текстових файлів з розширенням .py. В текстовому редакторі створіть новий файл і введіть у нього рядок:

   

   Збережіть файл з іменем 1.py на робочий стіл.

   Запуск програм в терміналі Windows

   Відкрийте термінальне вікно (вікно командного рядка): натисніть сполучення клавіш Win+R на клавіатурі, введіть команду cmd, натисніть OK і виконайте команди:

   

   Переходимо у каталог Desktop (Стільниця) з використанням команди cd.

   Переходимо у каталог python_work з використанням команди cd.

   Читаємо вміст каталогу python_work з використанням команди dir.

   Відображення вмісту (присутній єдиний файл hello.py).

   Запускаємо на виконання файл hello.py (ввести python та ім’я файла).

   Відображення результату у вікні терміналу.

   

   Повідомлення про помилку

   В процесі написання і виконання програм можуть з’являтися різноманітні помилки. У таких випадках інтерпретатор Python сам сигналізує про помилку.

   Наприклад, коли ми введемо в режимі інтерактивного інтерпретатора інструкцію '19' + 81, з’явиться таке повідомлення:

   

   Введена інструкція некоректна для Python, тому він вказав назву помилки і номер рядка, в якому вона виникла, зупинивши виконання програми.

   

   Коментарі

   Коментарі надзвичайно корисні в будь-якій мові програмування. У міру зростання обсягу і складності коду в програмі слід додавати коментарі, які описують загальний підхід до розв’язуваної задачі. Коментарі - це, свого роду, нотатки, написані на зрозумілій мові.

   У мові Python ознакою коментаря є символ #. Інтерпретатор Python ігнорує всі символи в коді після # до кінця рядка. Наприклад:

   

   Продовження рядків

   Будь-яка програма стає більш зрозумілою, якщо її рядки короткі. Рекомендована (але не обов’язкова) максимальна довжина рядка не повинна перевищувати 80 символів. Якщо ви не можете висловити свою думку в рамках 80 символів, скористайтеся символом продовження рядка (\).

   Просто помістіть \ в кінець рядка, а Python буде діяти так, ніби це все той самий рядок. Наприклад:

   

   Стиль Python

   Кожна мова програмування має свій стиль і Python не є винятком. Розробники мови є прихильниками певної філософії програмування, яку називають «The Zen of Python» («Дзен Пайтона»). Її текст можна отримати у інтерпретаторі Python за допомогою команди:

   

   У більшості мов програмування використовуються спеціальні символи (наприклад, фігурні дужки {}) або ключові слова (наприклад, begin і end) для того, щоб розбити код на частини. У цих мовах хорошим тоном є використання відступів при написанні коду, щоб зробити програму зручною для читання як для себе, так і для інших.

   На відміну від багатьох інших мов, Python обов’язково вимагає, щоб блоки коду забезпечувалися відступами.

   

   Типова структура програми може мати такий вигляд (крапками позначені пропуски):

   

Встановіть Python 3. https://www.python.org/downloads/.. Прикріпити скріншот

Запустіть інтерактивний інтерпретатор Python 3 і використайте його як калькулятор. Наприклад, обчисліть 19 * 81. Запишіть цей добуток і натисніть Enter, щоб побачити результат. Python повинен вивести 1539. Додати скріншот

В інтерактивному інтерпретаторі Python введіть 'Python' + 3. Знайдіть інформацію в мережі Інтернет про помилку, що виникла, за її назвою. Додати скріншот