Что это такое программа python

Из статьи вы узнаете, из каких элементов состоит Интерпретатор Python, как он работает и на каком языке он написан.

Оглавление скрыть

Компилируемые и интерпретируемые языки программирования

Любые языки программирования высокого уровня ближе к человеческому, чем к машинному языку. И код, написанный на таких языках программирования нужно перевести в понятный для компьютера язык (машинный язык). Такими переводчиками с человеческого языка на машинный язык стали компиляторы и интерпретаторы. Поэтому все высокоуровневые языки программирования делятся на компилируемые и интерпретируемые.

Если язык программирования компилируемый, например С. То написав код программы, вы должны вначале этот код скомпилировать, то есть целиком перевести на машинный язык. Далее, полученный бинарный файл можно будет выполнять. Такие, бинарные файлы, платформа-зависимы, то есть для разных операционных систем или типов процессоров нужно отдельно компилировать высокоуровневый код. Зато бинарные файлы очень быстрые, ведь в них записан машинный код, который выполняется напрямую процессором.

Язык программирования Python — что на нем пишут, сколько за него платят

А если язык программирования интерпретируемый, например Python. То написанный код может выполняться на любой операционной системе, главное чтобы там был установлен Интерпретатор этого языка. Это называется – платформонезависимость. Интерпретатор построчно выполняет высокоуровневый код.

При этом, построчно переводит инструкции с высокоуровневого языка на машинный язык. Такое выполнение намного медленнее, чем выполнение скомпилированной программы.

Интерпретатор Python

Как вы уже поняли, язык Python – интерпретируемый. Это означает, чтобы в вашей операционной системе работал код, написанный на Python, вам нужно установить Интерпретатор Python.

Выполняет написанный высокоуровневый код, не процессор, а именно Интерпретатор. Например, чтобы выполнить код на языке Python, вы обычно выполняете подобную команду:

# python3 program.py

То есть вы просите интерпретатор (python3) выполнить код, написанный в файле (program.py). Интерпретатор читает и выполняет файл и выдаёт нам результат.

Но давайте поближе познакомимся с Интерпретатором Python, ведь он не так прост как кажется. Он написан на языке С, и что более интересно, он содержит в себе компилятор. Этот встроенный компилятор переводит написанный на языке Python код в байт-код.

Байт-код это не машинный код, то-есть он не выполняется напрямую на процессоре. Зато он выполняется быстрее, чем выполнялся бы высокоуровневый код на Python. А ещё байт-код остаётся платформонезависимым, то есть не зависит от операционной системы и типа процессора. Байт-код выполняется на специальной виртуальной машине, которая тоже встроена в Интерпретатор Python (Python VM – PVM).

Теперь схема становится более интересной, ведь мы знаем что внутри интерпретатора работает компилятор и виртуальная машина:

Где используется язык Python || Области и сферы применения языка python

1. Мы просим интерпретатор (python3) выполнить написанную программу (program.py).
2. Интерпретатор забирает файл программы и отдаёт её компилятору.
3. Компилятор создаёт байт-код (program.pyc) и выполняет его на виртуальной машине (PVM).
4. И в конце мы получаем результат.

При этом, когда компилятор создавал байт-код, то он положил его в каталог _pycache_ (файл program.pyc). При следующем запуске этой же программы повторная компиляция не потребуется, что ускорит выполнение.

Такая схема ускоряет выполнение написанного на Python кода. А такой интерпретатор называется CPython – ведь он написан на C.

Некоторые, умные люди, посмотрели на эту схему и сделали другие реализации интерпретаторов для Python:

• Jython – компилятор компилирует исходный код в байт-код Java, а затем выполняет его на JVM.
• IronPython – подобная реализация для .NET.
• Есть и другие реализации Интерпретаторов Python.

Итог

Думаю стало понятнее, почему в каталоге с вашей программой может появляться каталог _pycache_ с файлами с расширением .pyc. И почему повторное выполнение программ происходит быстрее.

По этой же теме можете посмотреть интересное видео.

Возможно Вам также понравиться следующая статья – Python 3. Вывод текста на консоль. Функция print().

Источник: sysadminium.ru

Пример программы на Python. Особенности, описание и рекомендации

Язык программирования Python является мощным инструментом, славится красивым синтаксисом и легкостью в обучении. Буквально любой пользователь сможет за короткое время изучить азы этого языка и написать свою первую программу. В этой статье мы рассмотрим примеры программ для начинающих на Python.

Почему Python?

У многих возникают сложности при выборе первого языка программирования. Вот несколько основных причин, почему стоит остановить свой выбор именно на нем:

• Легкость в изучении. Действительно, Python является очень легким языком. Освоить основы можно буквально за неделю. Некоторые придерживаются мнения, что если человек первым своим языком для изучения выбирает Python, то ему в будущем будет сложно изучать другие языки. Но если человек совсем не понимает в программировании, не знает, как все работает, ему очень сложно будет изучать Java, например. Для начала пользователь должен понять основы программирования, узнать, что такое ООП, как с этим работать.

• Перспектива. На сегодняшний день множество IT-компаний переходят на Python. Пишутся сайты, делаются расчеты, создаются боты. «Питон» справляется со всеми задачами. И хороший специалист в этой области точно не пропадет. Раньше об этом языке мало говорили, но сейчас даже в школах заменяют Pascal на Python. При сдаче ЕГЭ можно решать задачи на «Питоне».
• Много обучающего материала. Разные курсы, книги, уроки, примеры программ. Даже можно найти примеры программ на Python для Raspberry Pi. Это такой микрокомпьютер, который часто используют для построения умных домов, автоматических систем.

Какую версию Python выбрать

Существует две версии Python — 2 и 3. Начинающие при скачивании Python задаются вопросом о том, какую же версию стоит скачивать. Вторая версия уже устарела, и мало кто ею пользуется. Большинство уроков и примеры программ на Python — 3 версия. И в этой статье также используется Python 3 в примерах.

Синтаксис не особо отличается, но некоторые библиотеки не поддерживают старую версию, в некоторых отличается немного синтаксис. Поэтому не стоит тратить время на вторую версию, нужно сразу скачивать и изучать третью.

Самая первая программа

Такая традиция сложилась у программистов, что первой программой на любом языке программирования служит вывод текста Hello World!, что переводится с английского как «Привет, Мир!». Для осуществления этой задачи необходимо прописать лишь один оператор — print. И в скобках написать в кавычках текст, который нужно вывести на экран. Таким образом, первый наш пример программы на Python выглядит следующим образом:

print(‘Hello World!’)

Любая программа работает по определенному алгоритму. Основными являются: линейный, разветвляющийся, циклический. Самый первый пример программы на Python, который был рассмотрен, то есть вывод текста, относится к линейному алгоритму. Зачастую в программах используются все виды алгоритмов.

Ниже рассмотрим примеры простых программ на Python, относящихся к другим алгоритмам.

Ветвление

Ветвление, или же разветвляющийся алгоритм должен содержать хотя бы одну проверку условия. Для проверки условий в Python есть оператор if, что переводится как «если».

a=0 print(‘Введите число: ‘) input(a) if a==0: print(‘Вы ввели число 0’)

В примере выше можно увидеть пример работы с оператором IF в Python. Сначала программа просит ввести число, далее пользователь вводит число (оператор input).

Это число записывается в переменную a. Следующим идет условие, если переменная «a» равна нулю, то переменная выводит на экран текст, после чего работа программы прекращается. Также есть оператор else переводится как «иначе». Дополним нашу программу таким образом, что, если человек введет число, отличное от нуля, она оповестит пользователя об этом при помощи вывода текста. Итак, готовая программа выглядит следующим образом:

a=0 print(‘Введите число: ‘) input(a) if a==0: print(‘Вы ввели число 0’) else: print(‘Вы ввели число отличное от нуля’)

Циклы в Python

Циклы служат для многократного повторения каких-либо действий. В Python для этого есть операторы for и while. Рассмотрим оба этих оператора.

Оператор While

Это циклы с условием, то есть тело цикла будет исполняться до того момента, пока условие истинно. Например, пока a = 0, прибавлять к переменной b переменную c.

Синтаксис выглядит следующим образом:

while условие: тело цикла

Пример программы на Python с использованием цикла While:

a = 1 while a

Эта программа выводит квадраты чисел от 1 до 10. В теле цикла можно увидеть, что программа выводит каждый раз переменную a в квадрате, затем прибавляет к этой же переменной 1. Цикл выполняется до тех пор, пока переменная a не будет равна или больше 10. Чтобы программа выглядела более законченно и красиво, можно воспользоваться оператором else. Пример использования:

a = 1 while a

То есть если переменная a становится больше или равна 10, то на экран выводится сообщение «Цикл завершен». Добавили всего 2 строчки кода, а программа выглядит уже более красиво. Да и к тому же в будущем легче будет ориентироваться, если возникнет какая-нибудь ошибка, не придется долго искать.

Оператор For

Цикл For является менее универсальным, чем цикл While, но зато он работает быстрее. В основном при помощи for перебирают какие-либо данные. Например, строки и словари. Пример программы на Python:

for i in ‘Hello world!’: print(i * 2, end=»)

В этом примере можно увидеть, что цикл for перебирает строку Hello World! и каждый символ строки повторяет два раза.

Операторы break и continue

Операторы break и continue используются в циклах для выхода из цикла или пропуска до следующей итерации. Пример использования оператора continue:

a = 1 while a

В примере мы видим, что если переменная a равняется 5, то он пропускает 5 и начинает с 6. Так же применяется и оператор break, но вместо пропуска он будет выходить из цикла и переходить к другим действиям, если они есть. Если их нет — завершает программу.

Графический интерфейс программ

Далее пойдут примеры программ на Python с графическим интерфейсом. Для их создания потребуется набор библиотек PyQT5. Этот набор является одним из самых мощных для создания графического интерфейса программы. Также есть библиотека TKinter для создания графического интерфейса, но он уступает по мощности PyQT5, хотя для простых программ можно использовать и TKinter. Для начала следует установить эту библиотеку, так как изначально ее в Python нет.

Самый простой пример программы на Python с PyQT5:

#!/usr/bin/python3 # -*- coding: utf-8 -*- import sys from PyQt5.QtWidgets import QApplication, QWidget if __name__ == ‘__main__’: app = QApplication(sys.argv) w = QWidget() w.resize(250, 150) w.move(300, 300) w.setWindowTitle(‘Simple’) w.show() sys.exit(app.exec_())

Все очень гибко настраивается, можно настроить ширину экрана, высоту, название окна и много другого. Ниже можно увидеть окно, которое создается после выполнения кода выше.

Пример использования библиотеки math

Язык программирования Python частенько используют для расчетов. Даже в NASA используют Python для таких целей. Чтобы проводить операции с числами, проводить различные расчеты, поможет библиотека math. Это очень мощная библиотека, которая изначально идет в составе «Питона», дополнительно устанавливать ее не надо. Рассмотрим пару примеров использования этой библиотеки.

Допустим, необходимо вычислить факториал заданного числа. Сделать это можно одним лишь оператором. Пример программы на Python:

import math a=10 print(math.factorial(a))

Узнать остаток от деления a на b:

import math a=10 b=2 print(math.fmod(a,b))

Допустим, нам нужно вычислить обратный гиперболический косинус числа B, делается это тоже с помощью одного оператора:

import math a=10 print(math.acosh(a))

Построение графиков

Python также может составлять графики. Для этого используется библиотека MatPlotLib. Этой библиотеки нет изначально, ее надо устанавливать отдельно. Делается это очень просто, в командной строке нужно написать одну строчку:

pip install matplotlib

После чего стоит подождать некоторое время, пока библиотека не установится.

Пример кода для построения графиков синуса и косинуса:

import matplotlib as mpl import matplotlib.pyplot as plt import math dpi = 80 fig = plt.figure(dpi = dpi, figsize = (512 / dpi, 384 / dpi) ) mpl.rcParams.update() plt.axis([0, 10, -1.5, 1.5]) plt.title(‘Sine 10.0: sin_vals += [ math.sin(x) ] cos_vals += [ math.cos(x) ] xs += [x] x += 0.1 plt.plot(xs, sin_vals, color = ‘blue’, linestyle = ‘solid’, label = ‘sin(x)’) plt.plot(xs, cos_vals, color = ‘red’, linestyle = ‘dashed’, label = ‘cos(x)’) plt.legend(loc = ‘upper right’) fig.savefig(‘trigan.png’) plt.show()

После выполнения кода можно увидеть следующее:

Django

На Python написано немало сайтов. Все больше и больше сайтов с каждым днем пишется на этом чудесном языке. А возможность этого предоставляет фреймворк Django. Даже предполагают, что через несколько лет Python сможет обогнать PHP на рынке. Многие IT-компании уже работают с этим языком. Например, «Яндекс». А известный облачный сервис Dropbox и вовсе полностью написан на «Питоне».

Можно писать не только сайты, но и полноценные веб-приложения. К тому же он абсолютно бесплатный.

IDE для программирования на Python

Инструмент программиста — всегда важно. Согласитесь, неудобно программировать на языке программирования Python в блокноте, тем более учитывая, как «Питон» относится к отступам. Существует несколько сред разработки, которыми чаще всего пользуются:

• PyCharm. Это, наверное, самый известный IDE для Python. С ним работать очень удобно, подключение новых библиотек не занимает много времени. Но он скорее подходит для мощных компьютеров, на слабых ПК будет очень неудобно с ним работать, так как PyCharm требователен.
• Sublime Text 3. Это и не среда разработки, это редактор кода, но зато какой! Он идеально подходит для слабых компьютеров. Программные коды придется запускать через командную строку.
• Eclipse. На нем чаще всего пишут программисты на Java, но и для Python он отлично подойдет.

Рекомендации

• Не забывайте комментировать свой код. Многие не тратят на это время, а зря. Нужно заиметь привычку комментировать свой код, причем всегда. Например, если вы будете выкладывать свой пример программы на Python на какой-нибудь интернет-ресурс, нужно, чтобы другие программисты смогли понять ваш код, это очень важно.
• Практикуйтесь и читайте книги. Практика нужна всегда. Участвуйте в Open Source проектах, решайте задачи. Также не забывайте смотреть примеры составления программ в Python другими программистами. Нужно научиться работать с чужим кодом. Ну и, конечно же, необходимо читать книги. Видео, статьи — это конечно круто, но ничто не заменит книги.
• Научитесь пользоваться поисковыми системами. Зачастую на форумах можно увидеть, что люди спрашивают совершенно глупые вещи, ответы на которые можно найти на первых страницах поисковых систем. Практически на 95 % ваших вопросов можно найти ответы в Сети.
• Не злоупотребляйте примерами программ. Научитесь писать сами код. Если вы только и будете смотреть примеры составления программ в Python других разработчиков и работать с ними, вы так и не научитесь писать свой код.

Источник: fb.ru

Python – от первого запуска до первой программы

Наверняка, вам уже надоела скучная теория о программировании на Python и хочется как можно скорее перейти к увлекательной практике. Это язык очень гибкий и позволяет решать совершенно разные задачи не только в веб, но и других сферах нашей жизни – от небольших программ для Android и iOS до автоматизации объемных процессов.

Но для того, чтобы написать свою первую строчку, необходимо установить Python на своё устройство. Конечно, во избежание проблем с зараженным ПО, лучше всего скачать программу с официального сайта разработчика.

Во-первых, это совершенно безопасно, во-вторых, там есть вся необходимая информация по установке, и, в-третьих, на ресурсе будет доступна самая свежая версия.

Установка проходит по стандартной схеме:

1. Качаем программу для своей ОС.
2. Открываем загрузочный файл.
3. Жмем «Install Now», проставляем все нужные галочки.
4. Выбираем путь инсталляции.
5. Жмем «Install» и ожидаем завершения установки.
6. После окончания установочного процесса, запускаем файл .exe.

Если всё прошло правильно, то перед нами появится окошко, очень похожее на стандартную командную строку. Но не помешает лишний раз проверить наш интерпретатор, поэтому попробуем сложить любые простые числа, и в итоге у нас должен отобразиться результат их суммы. Если всё получилось, то Python работает корректно.

Что может быть проще?

Готовьтесь, сейчас вы создадите на Python твою первую простую, но зато рабочую программу! Что для этого потребуется?

Запустите интерпретатор, и мы сможем написать в нем ту самую знаменитую фразу «Hello, world!». Конечно, это элементарный уровень, но именно этот процесс и демонстрирует нам, как программа посредством языка Python получает команды, обрабатывает и выдает конечный результат.

Итак, пишем строку:

Затем жмем на клавиатуре Enter и наслаждаемся полученным результатом в виде забавного приветствия:

Наши аплодисменты! Это первый шаг на пути к знакомству с миром языка Python! Не будем останавливаться на достигнутом, и попробуем немного усложнить саму программу. К тому же, интерактивное отображение кода легко создается, читается и редактируется, но для того, чтобы сохранять прогресс в отдельном проекте, необходимо изначально работать с файлами.

Создаем текстовый документ, сохраняем его, переименовываем его так, как душе угодно. Но самое главное – не забываем приписать в конце названия расширение «.py» (сокращение от Python), иначе файл не будет открываться корректно.

Откроем созданный файл и попытаемся немного углубиться в тему изучения базовых возможностей языка, усложнив изначальную программу. Добавим в неё несколько строк, чтобы она выглядела таким образом, а также, разберем каждую из них:

1. Выводится приветственный текст на монитор при помощи команды print.
2. Выводится вопрос (в данном случае «Как тебя зовут?»), ожидание заполнения строки с именем пользователя (name) и нажатия клавиши Enter.
3. С помощью функции print текст выводится на экран. В конкретной ситуации на экране появляется значение из переменной функции name и надпись «, добро пожаловать в мир Python!».
4. Четвертая строка ожидает нажатия клавиши Enter для завершения программы.

Видите, ничего сложного в этом нет! Достаточно строго соблюдать логику, синтаксис, пробелы и знаки препинания, чтобы конечный результат нас по-настоящему порадовал. Но зачем сидеть не месте, если можно попробовать что-то более сложное?

Крестики-нолики

На первый взгляд может показаться, что это слишком простая задача. Но ведь это логическая игра, поэтому сама программа должна подчиняться определенной логике, в которой мы сейчас попробуем разобраться.

Что такое крестики-нолики? Это одна из самых популярных игр с полями 3 на 3 клетки, где не требуется никаких дополнительных атрибутов, вроде костей, фишек, карт и пр., лишь ручка и листок. В нашем же случае это будет монитор и командная строка или текстовый файл, например, Notepad++.

Первое, что необходимо сделать – это задать поле с числами от 1 до 9, а поможет нам в этом функция range.

Для того, чтобы формат был для нас более понятным, мы напишем специальную функцию.

Что же получится, если мы запустим этот код?

Без введения данных эта игра превращается в статичную таблицу с числами, а нам нужен настоящий «экшн», так что внедряем в код функцию take_input.

Как мы могли заметить, при команде take_input она создает параметр player_token (крестик/нолик), и это зависит от игрока, который должен сделать ход. Но важно, чтобы наша игра не вышла за пределы чисел 1 и 9, и поэтому мы должны воспользоваться конструкциями try/except и if/else, которые позволяют разобраться, использовалась ли уже данная область или нет. Также, стоит указать на один важный момент – функция take_input не вернула значений, а лишь заменила данный список board.

Теперь нам необходимо внедрить функцию, которая будет проверять поле нашей игры, которую можно обозначить как check_win, хотя вы можете придумать любое другое удобное для себя название.

Опытные программисты прекрасно знают, что процесс проверки игры – это одна из самых популярных задач при обучении на курсах программирования. Главная её особенность в том, что 2 совершенно одинаковые задачи можно решить различными путями.

В нашем коде мы воспользовались кортежем (tuple) с координатами, по которым присуждается победа, и затем использовался цикл for, В том случае, если символы совпадали, то возвращался символ, соответствующий победе, в другом случае возвращалось значение False.

Не стоит забывать, что если строку, занятую победным символом, привести к логическому типу, то нам вернется True.

Теперь мы должны прописать функцию main, объединяющую в себе все функции, которые были описаны выше.

В чем же суть функции main? Здесь всё довольно просто.

Если переменная counter будет >4, то совершенно нет необходимости вызывать check_win, ведь до 5 хода победа невозможна. Для такой же цели была создана tmp, и мы отметили её значение и применили в строке №48. Конечно, явных плюсов в таком подходе нет, но зато он может здорово «разгрузить» системный процессов при обработке более крупных объемов информации.

Ну, что, перейдем к самой игре с помощью main(board)?

Если у вас возникли проблемы с отображением кириллических символов, то добавьте эту строку в самом верху кода.

Понравилось создавать программы и игры собственными руками? Тогда приходите на наш курс Python-разработчик. Здесь вы узнаете, что профессия программиста требует не только аналитического, но и творческого подхода. Опыт лучших педагогов, оснащенные классы, приятные акции и самые свежие знания – всё это Учебный центр «Бруноям»!

Источник: brunoyam.com