Установка и запуск языка
В последнее время язык программирования python (или еще говорят – питон) стал довольно популярным благодаря простоте реализации инженерных задач разного уровня сложности. Например, программисты яндекса используют его для проверки качества работы алгоритмов, связанных с поисковой выдачей или работоспособностью нейронных сетей: их проектирования и обучения. Но все же, почему этот язык приобрел такую популярность? Дело в том, что в отличие от многих популярных языков высокого уровня, вроде
и других, python предоставляет очень удобные конструкции языка для быстрого, удобного и наглядного написания текста программ, которые бы на других языках программирования пришлось бы писать заметно дольше. Правда, как всегда, за любое удобство приходится расплачиваться. И ценой здесь является относительно невысокая скорость работы программ.
То есть, если требуется написать быстро исполняемый код программы, то, обычно, для этого используют С++. Но, если критичным становится скорость разработки программы (например, для проверки качества работы алгоритма), то здесь лучше использовать python. Хорошая новость состоит в том, что python может запускать программные модули, написанные на С++. Поэтому, если имеется критический по скорости работы модуль алгоритма, то его можно отдельно реализовать на С++ и, затем, вызвать в python как составную часть всего проекта.
Python как сделать красивую программу под ПК за 10 минут?
В каких же областях обычно программируют на python? Например, в таких:
- нейронные сети;
- робототехника (управление, распознавание);
- реализация сложных математических алгоритмов;
- создание ботов (искусственный интеллект)
и многих других. С чего же начать программирование на этом языке? Конечно с его установки на компьютер. Сам язык можно бесплатно скачать с официального сайта: https://www.python.org Здесь на вкладке «Downloads» выберите желаемую ОС, например, «Windows», если собираетесь устанавливать язык под эту ОС. Если у вас другая ОС, то нужно выбрать соответствующий пункт. Далее, скачивается исполняемый файл и, затем, запускается для установки python. Здесь, обычно, оставляют отметку установки для всех пользователей, а также путь по умолчанию. И при установке под Windows лучше поставить галочку «Add python 3.8 to PATH». Это позволит другим программам, таким как интегрированные среды разработки, находить интерпретатор питона и использовать его без особых проблем. Далее, нажимаем «Install Now» и питон устанавливается на компьютер. Для проверки работоспособности питона запустим IDLE (python GUI) и в окне мы должны увидеть информацию о текущей установленной версии языка с тремя вот такими угловыми скобками. Таким образом, мы запустили питон и можем прямо здесь писать конструкции этого языка. Например, функция
print («hello»)
выведет сообщение «hello». Также здесь можно сразу записывать некие математические выражения:
2+7 или (4-5)/11*2.8
и, нажимая Enter мы сразу в консоли будем видеть результат вычислений. Это называется интерактивный вариант выполнения команд. И при выходе из этой программы, все что было написано пропадет, словно и не бывало! Поэтому, на практике удобнее использовать файловый вариант, когда программа целиком написана в каком-либо текстовом редакторе, а затем, исполняется в этой среде. В самом простом случае мы можем прямо здесь в меню File выбрать пункт «New File», появится окно, в котором и можно писать программу. Для примера, напишем в этом окне:
print(«Hello World!»)
и, далее, выберем «Run» и пункт «Run Module». Среда предложит нам сохранить этот файл (если ранее он не был сохранен), мы напишем имя, например, ex1 После этого в консольной среде питона отобразится результат работы этой программы.
Итак, на этом первом занятии мы с вами установили среду программирования python и научились исполнять отдельные конструкции языка в интерактивном и файловом вариантах. В принципе этого программного обеспечения вам будет достаточно для изучения данного языка. На этом первое вводное занятие завершим. Установите у себя необходимое программное обеспечение и переходите к следующему занятию по курсу программирования на python.
Источник: proproprogs.ru
Как работает Python?
Всем еще раз привет, сейчас расскажу о том, как работает Python, что такое интерпретатор, как работает компилятор и что такое байт-код, далее расскажу о виртуальной машине (PVM) и о производительности Python. Также о альтернативных реализациях интерпретатора.
После того, как вы установили себе Python, перейдем к теоретически-практической части и начнем с того что из себя представляет интерпретатор.
Интерпретатор
Интерпретатор — это такая программа, которая выполняет другие программы. Когда вы пишете программу на языке Python, интерпретатор читает вашу программу и выполняет содержащиеся в ней инструкции. В действительности, интерпретатор — это слой программной логики между вашим программным кодом и аппаратурой вашего компьютера.
В зависимости от используемой версии Python сам интерпретатор может быть реализован как программа на языке C, как набор классов Java и в каком-либо другом виде, но об этом позже.
Запуск сценария в консоли
Давайте запустите в консоле интерпретатор:
# python
Теперь он ожидает ввода комманд, введите туда следующую инструкцию:
print ‘hello world!’
ура, наша первая программа! 😀
Запуск сценария из файла
Создайте файл «test.py», с содержимым:
# вывести «hello world» print «hello world» # вывести 2 в 10 степени print 2 ** 10
и выполните этот файл:
# python /path/to/test.py
Вы увидите в консоли результат, поехали дальше!
Динамическая компиляция и байт-код
После того, как запустите сценарий, Python сначала компилирует исходный текст сценария в байт-код для виртуальной машины. Компиляция — это просто этап перевода, а байт-код это низкоуровневое платформонезависимое представление исходного текста программы. Python транслирует каждую инструкцию в исходном коде сценария в группы инструкций байт-кода для повышения скорости выполнения программы, так как байт-код выполняется намного быстрее. После компиляции в байт-код, создается файл с расширением «.pyc» по соседству с исходным текстом сценария.
В следующий раз, когда вы запустите свою программу интерпретатор минует этап компиляции и отдаст на выполнение откомпилированный файл с расширением «.pyc». Однако, если вы изменили исходные тексты вашей программы, то снова произойдет этап компиляции в байт-код, так как Python автоматически следит за датой изменения файла с исходным кодом.
Если Python окажется не в состоянии записать файл с байт-кодом, например из-за отсутствия прав на запись на диск, то программа не пострадает, просто байт-код будет собран в памяти и при завершении программы оттуда удален.
Виртуальная машина Python (PVM)
После того как пройдет процесс компиляции, байт-код передается механизму под названием виртуальная машина, которая и выполнит инструкции из байт-кода. Виртуальная машина — это механизм времени выполнения, она всегда присутствует в составе системы Python и это крайняя составляющая системы под названием «Интерпретатор Python».
Для закрепления пройденного еще раз проясним ситуацию, компиляция в байт-код производится автоматически, а PVM — это всего лишь часть системы Python, которую вы установили вместе с интерпретатором и компилятором. Все происходит прозрачно для программиста, и вам не надо выполнять эти операции вручную.
Производительность
Программисты имеющие опыт работы с такими языками как C и C++, могут заметить некоторые отличия в модели выполнения Python. Первое — это отсутствие этапа сборки или вызова утилиты «make», программы на Python могут быть сразу же запущены после написания исходного кода. Второе отличие — байт-код не является двоичным машинным кодом (например инструкции для микропроцессора Intel), он является внутренним представлением программы на языке Python.
По этим причинам программы на Python не могут выполняться также быстро как на C/C++. Обход инструкций выполняет виртуальная система, а не микропроцессор, и чтобы выполнить байт-код, необходима дополнительная интерпретация, инструкции которой требуют большего времени, чем машинные инструкции микропроцессора.
Однако, с другой стороны, в отличии от традиционных интерпретаторов, например как в PHP, здесь присутствует дополнительный этап компиляции — интерпретатору не требуется каждый раз анализировать исходный текст программы.
В итоге, Python по производительности находится между традиционными компилирующими и традиционными интерпретирующими языками программирования.
Альтернативные реализации Python
То что было сказано выше о компиляторе и виртуальной машине, характерно для стандартной реализации Python, так называемой CPython (реализации на ANSI C). Однако также существует альтернативные реализации, такие как Jython и IronPython, о которых пойдет сейчас речь.
CPython
Это стандартная и оригинальная реализация Python, названа так, потому что написана на ANSI C. Именно ее мы установили, когда выбрали пакет ActivePython или установили из FreeBSD портов. Поскольку это эталонная реализация, она как правило работает быстрее, устойчивее и лучше, чем альтернативные реализации.
Jython
Первоначальное название JPython, основная цель — тесная интеграция с языком программирования Java. Реализация Jython состоит из Java-классов, которые выполняют компиляцию программного кода на языке Python в байт-код Java и затем передают полученный байт-код виртуальной машине Java (JVM).
Цель Jython состоит в том, чтобы позволить программам на языке Python управлять Java-приложениями, точно также как CPython может управлять компонентами на языках C/C++. Эта реализация имеет беcшовную интеграцию с Java. Поскольку программный код на Python транслируется в байт-код Java, во время выполнения он ведет себя точно также, как настоящая программа на языке Java. Программы на Jython могут выступать в качестве апплетов и сервлетов, создавать графический интерфейс с использованием механизмов Java и т.д. Более того, Jython обеспечивает поддержку возможности импортировать и использовать Java-классы в программном коде Python.
Тем не менее, поскольку реализация Jython обеспечивает более низкую скорость выполнения и менее устойчива по сравнению с CPython, она представляет интерес скорее для разработчиков программ на языке Java, которым необходим язык сценариев в качестве интерфейса к Java-коду.
IronPython
Реализация предназначена для обеспечения интеграции программ Python с приложениями, созданными для работы в среде Microsoft .NET Framework операционной системы Windows, а также в Mono — открытом эквиваленте для Linux. Платформа .NET и среда выполнения языка C# предназначены для обеспечения взаимодействия между программными объектами — независимо от используемого языка программирования, в духе более ранней модели COM компании Microsoft.
IronPython позволяет программам на языке Python играть роль как клиентских, так и серверных компонентов, доступных из других языков программирования .NET. Поскольку разработка ведется компанией Microsoft, от IronPython, помимо прочего, можно было бы ожидать существенной оптимизации производительности.
Средства оптимизации скорости выполнения
Существуют и другие реализации, включая динамический компилятор Psyco и транслятор Shedskin C++, которые пытаются оптимизировать основную модель выполнения.
Динамический компилятор Psyco
Система Psyco — это компонент, расширяющий модель выполнения байт-кода, что позволяет программам выполняться быстрее. Psyco является расширением PVM, которое собирает и использует информацию о типах, чтобы транслировать части байт-кода программы в истинный двоичный машинный код, который выполняется гораздо быстрее. Для такой трансляции не требуется вносить изменения в исходный код или производить дополнительную компиляцию в ходе разработки.
Во время выполнения программы, Psyco собирает информацию о типах объектов, и затем эта информация используется для генерации высокоэффективного машинного кода, оптимизированного для объектов этого типа. После этого произведенный машинный код заменяет соответствующие участки байт-кода, тем самым увеличивается скорость выполнения.
В идеале некоторые участки программного кода под управление Psyco могут выполняться также быстро, как скомпилированный код на языке Си.
Psyco обеспечивает увеличение скорости от 2 до 100 раз, но обычно в 4 раза, при использовании немодифицированного интерпретатора Python. Единственный минус у Psyco, это то обстоятельство, что в настоящее время он способен генерировать машинный код только для архитектуры Intel x86.
Psyco не идет в стандартной поставке, его надо скачать и установить отдельно. Еще есть проект PyPy, который представляет собой попытку переписать PVM с целью оптимизации кода как в Psyco, проект PyPy собирается поглотить в большей мере проект Psyco.
Транслятор Shedskin C++
Shedskin — это система, которая преобразует исходный код на языке Python в исходный код на языке C++, который затем может быть скомпилирован в машинный код. Кроме того, система реализует платформонезависемый подход к выполнению программного кода Python.
Фиксированные двоичные файлы (frozen binaries)
Иногда необходимо из своих программ на Python создавать самостоятельные исполняемые файлы. Это необходимо скорее для упаковки и распространения программ.
Фиксированные двоичные файлы объединяют в единый файл пакета байт-код программ, PVM и файлы поддержки, необходимые программам. В результате получается единственный исполняемый файл, например файл с расширение «.exe» для Windows.
На сегодняшний день существует три основных инструмента создания «frozen binaries»:
- py2exe — он может создавать автономные программы для Windows, использующие библиотеки Tkinter, PMW, wxPython и PyGTK для создания графического интерфейса, программы использующие программные средства создания игр PyGame, клиентские программы win32com и многие другие;
- PyInstaller — напоминает py2exe, но также работает в Linux и UNIX и способен производить самоустанавливающиеся исполняемые файлы;
- freeze — оригинальная версия.
Вам надо загружать эти инструменты отдельно от Python, они распространяются бесплатно.
Фиксированные двоичные файлы имеют немалый размер, ибо они содержат в себе PVM, но по современным меркам из все же нельзя назвать необычно большими. Так как интерпретатор Python встроен непосредственно в фиксированные двоичные файлы, его установка не является обязательным требованием для запуска программ на принимающей стороне.
Резюме
На сегодня всё, в следующей статье расскажу о стандартных типах данные в Python, ну и в последующих статьях рассмотрим каждый тип в отдельности, а также функции и операторы для работы с этими типами.
Комментарии 
создал файл, запустил его через пайтон, но пишет, что ошибка кодировки (файл сохранен в UTF-8) 🙁
SyntaxError: Non-ASCII character ‘xd0’
решение — указать в самом начале файла
# -*- coding: utf-8 -*-
Источник: adw0rd.com
Разновидности модели выполнения
19 июля 2011 г. 
Archy 
Python и запуск програм 
Обсудить
Прежде чем двинуться дальше, я должен заметить, что внутренний поток
выполнения, описанный в предыдущем разделе, отражает современную
стандартную реализацию интерпретатора Python, которая в действительности не
является обязательным требованием самого языка Python. Вследствие этого
модель выполнения склонна изменяться с течением времени. Фактически уже
существуют системы, которые несколько меняют картину, представленную на
рис. Давайте потратим несколько минут, чтобы ознакомиться с наиболее
Производительность и скорость разработки Python 3
19 июля 2011 г. Archy Python и запуск програм Обсудить
Читатели, имеющие опыт работы с компилирующими языками
программирования, такими как С и C++, могут заметить несколько отличий в модели
выполнения Python. Первое, что бросается в глаза, — это отсутствие этапа сборки,
или вызова утилиты «make»: программный код может запускаться сразу же,
как только будет написан. Второе отличие: байт-код не является двоичным
машинным кодом (например, инструкциями для микропроцессора Intel). Байт-
код — это внутреннее представление программ на языке Python.
По этой причине программный код на языке Python не может выполняться
так же быстро, как программный код на языке С или C++, о чем уже
говорилось в главе 1. Обход инструкций выполняет виртуальная машина, а не
микропроцессор, и чтобы выполнить байт-код, необходима дополнительная
интерпретация, инструкции которого требуют на выполнение больше времени,
чем машинные инструкции микропроцессора. С другой стороны, в отличие от
классических интерпретаторов, здесь присутствует дополнительный этап
компиляции — интерпретатору не требуется всякий раз снова и снова
анализировать инструкции исходного текста. В результате Python способен обеспечить
скорость выполнения где-то между традиционными компилирующими и
традиционными интерпретирующими языками программирования. Далее.
Виртуальная машина Python (PVM)
19 июля 2011 г. Archy Python и запуск програм Обсудить
Как только программа будет скомпилирована в байт-код (или байт-код будет
загружен из существующих файлов .рус), он передается механизму под
названием виртуальная машина Python (PVM — для любителей аббревиатур).
Аббревиатура PVM выглядит более внушительно, чем то, что за ней стоит на самом
деле, — это не отдельная программа, которую требуется устанавливать.
Фактически PVM — это просто большой цикл, который выполняет перебор инструкций в байт-коде, одну за одной, и выполняет соответствующие им операции.
PVM — это механизм времени выполнения, она всегда присутствует в составе
системы Python и это тот самый программный компонент, который выполняет
ваши сценарии. Формально — это последняя составляющая того, что называют
Python 3 — Компиляция в байт-код
19 июля 2011 г. Archy Python и запуск програм Обсудить
Когда вы запускаете программу, практически незаметно для вас Python сначала компилирует ваш исходный текст (инструкции в файле) в формат, известный под названием байт-код. Компиляция — это просто этап перевода программы, а байт-код — это низкоуровневое, платформонезависимое представление исходного текста программы. Интерпретатор Python транслирует каждую исходную инструкцию в группы инструкций байт-кода, разбивая ее на отдельные составляющие. Такая трансляция в байт-код производится для повышения скорости — байт-код выполняется намного быстрее, чем исходные
инструкции в текстовом файле. В предыдущем абзаце вы могли заметить фразу — практически незаметно для вас. Если интерпретатор Python на вашем компьютере обладает правом записи, он будет сохранять байт-код вашей программы в виде файла с расширением .рус (.рус — это компилированный исходный файл .ру). Вы будете обнаруживать эти файлы после запуска программ по соседству с файлами, содержащими исходные тексты (то есть в том же каталоге).
Интерпретатор сохраняет байт-код для ускорения запуска программ. В следующий раз, когда вы попробуете запустить свою программу, Python загрузит файл .рус и минует этап компиляции — при условии, что исходный текст программы не изменялся с момента последней компиляции. Чтобы определить, необходимо ли выполнять перекомпиляцию, Python автоматически сравнит время последнего изменения файла с исходным текстом и файла с байт-кодом. Далее.
Выполнение программы на Python 3
19 июля 2011 г. Archy Python и запуск програм Обсудить
Что стоит за словами «написать и запустить программу на языке Python» зависит от того, как вы смотрите на эту задачу — как программист или как интерпретатор Python. Обе точки зрения определяют свой взгляд на программирование.
С точки зрения программиста
Программа на языке Python, в самой простой форме, — это обычный текстовый файл, содержащий инструкции Python. Например, следующий файл, с именем scriptO.py, — это один из простейших сценариев на языке Python, который только можно придумать, но его официально можно назвать программой на языке Python:
print(‘hello world’)
pnntB ** 100)
Этот файл содержит две инструкции print, которые просто выводят строку (текст в кавычках) и результат числового выражения B в степени 100) в выходной поток. Не надо сейчас стараться вникнуть в синтаксис языка — в этой главе нас интересует лишь сам порядок запуска программ.
Позднее я расскажу об инструкции print и объясню, почему можно возвести число 2 в степень 100, не опасаясь получить ошибку переполнения. Далее.
Введение в интерпретатор Python
19 июля 2011 г. Archy Python и запуск програм 2
До сих пор я говорил о Python в основном как о языке программирования. Но в текущей реализации это еще и программный пакет , который называется интерпретатором. Интерпретатор — это такой модуль, который исполняет другие программы. Когда вы пишете код на языке Python, интерпретатор Python читает вашу программу и выполняет составляющие ее инструкции. По сути дела интерпретатор — это слой программной логики между вашим программным кодом и аппаратурой вашего компьютера.
В процессе установки пакета Python на компьютер создается ряд программных компонентов — как минимум, интерпретатор и библиотека поддержки. В зависимости от особенностей использования интерпретатор Python может иметь вид исполняемой программы или набора библиотек, связанных с другой программой. В зависимости от версии Python сам интерпретатор может быть реализован как программа на языке С, как набор классов Java или в каком-либо другом виде.
Независимо от используемой разновидности Python ваш программный код на этом языке всегда будет выполняться этим интерпретатором. А чтобы обеспечить такую возможность, вы должны установить интерпретатор Python на свой компьютер.
Источник: python-3.ru
#2 — Установка среды разработки
Перед изучением языка Python сперва необходимо выполнить установку среды разработки и установку самого Питона на компьютер. В ходе видео мы установим Питон и программу PyCharm для написания кода в будущих уроках.
Видеоурок
Полезные ссылки:
- Официальный сайт Python;
- Программа PyCharm .
Установка среды разработки всегда отнимает много времени, так как приходиться все скачивать и настраивать. В уроке мы расскажем процесс установки Python на Windows .
Как установить Python на Windows?
Первым делом потребуется скачать Питон на компьютер. Для этого перейдите на официальный сайт и скачайте последнюю версию Питона. Для скачивания есть две разные версии: Python 2 и Python 3. В курсе рассматривается новая версия, поэтому спокойно качайте Питон версии 3.
После скачивания нажмите два раза на установщик и у вас запуститься программа установки Питона. В открывшемся окне установите галочку Add Python X.Y to PATH , затем нажмите на кнопку «Установить» для установки Python.
Язык Python будет готов к использованию сразу же после установки. Вам останется лишь протестировать его работоспособность.
Во вкладке «Пуск» должна появиться новая папка, в которой можно запустить IDLE. Если такой папки нет, то попробуйте найти программу вручную.
IDLE — это встроенная среда разработки, в которой можно работать с языком Питон. Также вы можете проверить работоспособность в консоле (терминале). Для этого отройте консоль и введите «python3». Если ничего не произошло, тогда попробуйте ввести просто слово «python» и нажать Enter .
Среда разработки
В качестве среды разработки вы можете использовать любую подходящую программу. В ходе курса мы будем использовать одну из наиболее надежных программ – PyCharm.
Если вам больше по душе другая программа, то можете использовать её. Главное необходимо убедиться что ваша программа имеет поддержку языка Питон.
Указание пути к файлу
Чтобы указать путь к файлу на Windows необходимо использовать пример следующей конструкции: «C:UsersUSERDownloadsФАЙЛ.py».
Вывод информации
print(«Hello itProger»)
Задание к уроку
Правильный запуск
Создайте файл и запустите его через терминал. При запуске файла в терминале должно быть выведено сообщение: «Python is working».
Посмотреть ответ
Создайте пустой Python файл «file.py». Чтобы запустить файл пропишите команду «python file.py» или же «python3 file.py».
В файле пропишите код:
print(«Python is working»)
Большое задание по курсу
Вам необходимо оформить подписку на сайте, чтобы иметь доступ ко всем большим заданиям. В задание входит методика решения, а также готовый проект с ответом к заданию.
PS: подобные задания доступны при подписке от 1 месяца
Источник: itproger.com