Python - מה זה? שפת תכנות ברמה גבוהה

פייתון היא שפה אוניברסלית ברמה גבוהה, אשר ניתן להאריך ומוטבעים. הוא, למשל, הוא קבוצה של יישומים ככלי מאקרו בכתב. פיתון שהופך אותו בחירה סבירה עבור משימות תכנות רבות, גדולות וקטנות, ולא כל כך טובות עבור מספר קטן של משימות מחשוב.

איפה כדאי לי להשתמש?

פייתון היא אידיאלית עבור פרויקטים הדורשים פיתוח מהיר. הוא תומך פרדיגמות תכנות מרובות, מה טוב עבור תוכניות הדורשות גמישות. ואת הנוכחות של ריבוי חבילות ומודולים מספקת גמישות חוסכת זמן.

גידו ואן רוסום - יוצר Python, הקהילה בפרס חביב בתואר "דיקטטור נדיב לכל החיים." בשנות ה 1980 המאוחרות, גידו אהב תכונות של שפות תכנות כלשהי, אבל אף אחד מהם לא היה את כל התכונות שהוא רוצה לקיים. בפרט, השפה חייבת לכלול את המאפיינים הבאים.

שפת סקריפט

התסריט הוא תכנית שפועלת תוכניות אחרות. בשפות Scripting מתאימים להתפתחות מהירה prototyping, כי הם מתמודדים טוב יותר עם העברת נתונים ממרכיב אחד למשנהו ולהקל המתכנת מן הדברים בעייתי אלה כמו ניהול זיכרון.

קהילת משתמשים אוהבת לקרוא שפת תכנות דינמית Python.

המגרעת עבור קיבוץ של מפעילים

Python מגדיר את הביטויים השייכים לאותה הקבוצה בעזרת ריפוד. כזה קבוצה נקראת בלוק קוד. בשפות אחרות, היא משתמשת בתחביר או פיסוק שונה. לדוגמא, סמל C מציין את סמל התחלת {} - סוף הוראות רצף. הנוכחות של הזחה נחשב אימון טוב בשפות אחרות, אבל אחד הראשונים שבהם שמירת הכוח הזחה מסופק, היה Python. מה נותן? הזחה הופך את הקוד שלך יותר קל לקרוא ודורשים כינויים פחות גושי קוד מיום תחילתו וסופו, וסימני פיסוק, אשר ניתן להשמיט בטעות. כל זה מוביל פחות שגיא.

סוגי נתונים ברמה גבוהה

מחשבים לאחסן נתונים ביחידות ו אפסים, אבל אנשים צריכים להיות צורות מורכבות יותר, כגון טקסט. שפה אודות שתומכת נתונים מורכבים, ואמר כי הוא תומך סוגי נתונים ברמה גבוהה. סוגים אלו של נתונים הם קל לתפעול. לדוגמא, בקו Python ניתן לפצל, למזג, לתרגם במקרה עליון או תחתון, הם יכולים לחפש t. ד סוגי הנתונים ברמה הגבוהה כגון רשימות ומילונים, אשר ניתן לאחסן ויש נתונים אחרים הרבה יותר פונקציונליים, מאשר בשפות אחרות.

הִתמַתְחוּת

ניתן להוסיף שפת תכנות להרחבה. שפות אלה הן בעלות עוצמה רבה, משום התוספות להפוך אותם מתאים למגוון של יישומים ומערכות הפעלה. תוספות יכולות להוסיף סוגי נתונים או מושגים, מודולים ותוספות. בשפת פייתון מורחבת במספר דרכים. הקבוצה העיקרית של מתכנתים עובדים על זה שינויים ושיפורים, ומאה מודולים אחרים שנכתבו למטרות ספציפיות.

פרשנות

בשפות לפרש מבוצעות ישירות הקוד הפתוח שנכתב על ידי בני אדם, ואת תוכניות כתובות בשפות הידור כגון C ++, יש לתרגם קוד מכונה. בשפות לפרש הם איטיים, מאז התרגום מתרחש במהירות הבזק, אך תוכניות בכתב באגים מהירה כי אין צורך להמתין להשלמת המהדר. הם קלים יותר לשאת מעל פלטפורמות שונות.

אפשר להתווכח אם פיתון לפרש או הידור שפה. למרות במובנים רבים הוא עובד בתור לפרש, לפני ביצוע הקוד הידור (כמו ב- Java), ורבים מרכיביו פועלים במלוא מהירות של המכונה, כפי שנכתב ב C.

גידו נכתב בכתב Python במהלך חופשת חג המולד ב 1989, ובמהלך השנה הבאה, הוא סיים את השפה מבוססת על המשוב של עמיתיהם. הציבור הרחב רואה את התוצאה, בחודש פברואר 1991, כאשר הוא הוצב באחד Usenet קבוצות הדיון.

Python למתחילים

על מנת להפעיל תוכניות כתיבה בפייתון, אתה צריך להתקין אותו. בגרסאות של Python 2.7 ו- Python 3.5, קיימים הבדלים משמעותיים, עקב אילו תוכניות כתוב בהם, אינן עולות בקנה אחד.

בתחום המחשבים, "McIntosh" השפה היא מותקנת מראש, וזה תלוי בגרסה של עידן מערכת ההפעלה. תחת Windows ייתכן שיהיה צורך להתקין Python. קבצי חבילת ההתקנה ניתן לבחור באתר python.org.

שתי דרכים של אינטראקציה

אחת הסיבות של פשטות, אשר מאופיינת תכנות ב- Python, הוא שהיא מגיעה עם כלים המסייעים לך לפתח, לכתוב ותוכניות באגים.

במצב אינטראקטיבי, פקודות מוזנים בשורה אחת בכל פעם, כמעט זהה למערכת ההפעלה (shell) מקבל פקודות משורת הפקודה. ניתן גם ליצור תכנית רבה קצרה או לייבא קוד מקובץ טקסט או מודולים פייתון מובנים. למתחילים, זה יהיה שימושי לדעת כי המצב האינטרקטיווי כולל מערכת עזרה מקיפה. זוהי דרך נוחה ללמוד תכונות שפת תכנות.

סביבת פיתוח IDLE כולל מצב אינטראקטיבי וכלים לכתוב ולהפעיל תוכניות, כמו גם את שמותיהם של מערכת מעקב. יום רביעי כתוב Python, ומדגים את האפשרויות של שפה הנרחבות.

מצב אינטראקטיבי

כאן אתה יכול לעשות כמעט כל דבר שיכול להיעשות בתכנית, אפילו לכתוב קוד מרובה. מצב זה יכול להיות:

• ארגז חול עבור ניסויים בטוחים;
• הסביבה, מה שמאפשר לך ללמוד תכנות בפייתון;
• כלי לאיתור שגיאות מציאה ותיקון.

זכור כי כדי להציל שהוזנו מצב אינטראקטיבי הוא בלתי אפשרי. כדי לעשות זאת, להעתיק את הקוד ולהקליט את התוצאות בקובץ.

מצב אינטראקטיבי יכול לשמש כמחשבון, לתפעל טקסט להקצות ערכים משתנים. ניתן גם לייבא מודולים, פונקציות, או חלקים של תוכניות כדי לבדוק אותם. זה עוזר להתנסות עם חפצי Python ללא כתיבת תוכניות ארוכות ותוכניות באגים באמצעות יבוא חלקי אחד בכל פעם.

לעבודה מקוונת

לאחר הריצה Python בחלון מסוף מציג מידע על גרסת התוכנה הנוכחית, מועד השקתו, כמה טיפים להמשך טיפול והזמנה להיכנס >>>.

כדי לעבוד במצב אינטראקטיבי, הזן פקודה או ביטוי, ולחץ על מקש Enter.

פייתון מפענח הקלט ולהגיב אם מוקלד דורש תגובה, או פרשן אינו מבין אותו.

הפקודה הבאה תהיה להדפיס את השורה. מאז עמדת הדפוס לא צוינה, פלט הולך למסך.

• >>> print "שלום עולם!"
• שלום עולם!

שורה אחת זה היא תוכנית כולו! פייתון אינטראקטיבי מטפל בכל קוד מחרוזת נכנס ידי לחיצה על מקש Enter, והתוצאה מופיעה למטה.

צג מידע על האובייקט

במצב אינטראקטיבי, ישנן שתי דרכים להציג מידע על האובייקט:

• לשים את האובייקט (או שם) ולחצו על Enter;
• הזן את הפקודה להדפיס את האובייקט (או שם) ולחצו על Enter.

התוצאה תלויה באובייקט.

עם סוגי נתונים מסוימים (שלם ורשימות, למשל), שתי שיטות לייצר את אותה תוצאה:

• >>> x = [3,2]
• >>> x
• [3, 2]
• >>> x הדפסה
• [3, 2]

עבור מחרוזות, התוצאה של סט של פקודת «שם הדפסה" היא שונה במקצת מן התוצאה שהתקבלה עבור השם. במקרה הראשון, הערך הוא במרכאות, ואילו השני - אינו נוכח:

• >>> x = "MyString"
• >>> x
• "MyString"
• >>> x הדפסה
• MyString

כאשר השם מתייחס בלוק של קוד (למשל, פונקציות, מודולים, או למשל בכיתה), הזנת שם יספק מידע על סוג של נתונים, שם ומקום אחסון.

הדוגמה הבאה יוצרת מסר בשם בכיתה ומציג מידע על

זה:

• >>> מסר בכיתה:
• ... לעבור
• ...
• >>> מסר
• <מחלקה ___ ___ העיקרי. מסר ב 0x58db0>
• >>> הדפס את ההודעה
• __main __. Message

קווים

קווי Python הם רצפים של תווים. אות מייצגת מחרוזת נוצרה על ידי הזנת תווים בגרשיים בודדים ( "), כפולות ( ") או משולשות (" 'או' '') מרכאות. בדוגמה, הערך שהוקצו x משתנה:

• >>> x = "MyString"

יש מחרוזת Python מספר תכונות מובנית. אחד מהם הוא היכולת להחזיר את העותק עם כל האותיות הקטנות. יכולות אלה ידועים כמו שיטות. כדי להתקשר שיטה על אובייקט, אתה חייב להשתמש בתחביר נקודה. כלומר, לאחר הזנת השם המשתנה, אשר במקרה זה הוא התייחסות אובייקט מחרוזת, אתה צריך לשים את מפעיל הנקודה, ואז את השם של השיטה ואחריו פתיחת סוגר סגירה (.):

• >>> x.lower ()
• "Mystring"

אתה יכול לקבל חלק של הקו באמצעות המפעיל לאינדקס [i]. אינדקס מתחיל באפס, כך s [0] מחזיר את התו הראשון במחרוזת, זה [1] מחזיר את השני, וכן הלאה:

• >>> x [0]
• 'M'
• >>> x [1]
• 'Y'

שיטות מחרוזת לעבוד כמו קווים רגילים, ועם "Unicode". הם מייצרים את הדברים הבאים:

• לרשום שינוי (לנצל, עליון, תחתונה, swapcase, כותרת);
• לספור (לספור);
• לשנות את הקידוד (לקודד, לפענח);
• חיפוש והחלפה (למצוא, להחליף, rfind, מדד, rindex, לתרגם);
• לבדוק את התנאים (startswith, endswith, isalnum, isalpha, isdigit, islower, isspace, istitle, isupper);
• בשילוב ומופרד (להצטרף, מחיצה, rpartition, פיצול, splitlines);
• הפורמט (מרכז, ljust, lstrip, rstring, rjust, רצועה, zfill, expandtabs).

Python: רשימות

אם מחרוזות Python הן סימנים מוגבלים, מפרט שום הגבלות לא. הם מסודרים רצפים של אובייקטים שרירותיים, כולל רשימות אחרות. יתר על כן, אפשר להוסיף, למחוק ולהחליף אלמנטים ממנו. מספר אובייקטים, מופרדות בפסיקים בתוך סוגריים מרובעים, ויש לי רשימה Python. מה זה מייצג, כמוצג להלן - הנה דוגמאות ומבצעים איתם נתונים:

• >>> בסיסים = [א ', 'C', 'G', 'T']
• >>> בסיסים
• [א ', 'C', 'G', 'T']
• >>> bases.append ( 'U')
• >>> בסיסים
• [א ', 'C', 'G', 'T', 'U']
• >>> bases.reverse ()
• >>> בסיסים
• [ 'U', 'T', 'G', 'C', 'A']
• >>> בסיסים [0]
• 'U'
• >>> בסיסים [1]
• 'T'
• >>> bases.remove ( 'U')
• >>> בסיסים
• [ 'T', 'G', 'C', 'A']
• >>> bases.sort ()
• >>> בסיסים
• [א ', 'C', 'G', 'T']

בדוגמה זו, היא נוצרה על ידי רשימה של תווים בודדים. ואז נוסף סוף האלמנט מול הסדר של אלמנטים, האלמנטים שחולצו על ידי העמדה של האינדקס שלהם נמחקו אלמנט בעל ערך "U" ומיון הפריטים שיוצרו. הסרת פריט מתוך הרשימה ממחישה את המצב כאשר remove (השיטה) לספק מידע נוסף, כלומר, ערך זה צריך להיות מוסר.

בנוסף לשיטות remove דומה (), יש Python אחר תכונה דומה בשם פונקציה. ההבדל היחיד בין הפונקציה לבין השיטה הוא כי הראשון אינו משויך אובייקט מסוים.

Python: פונקציה

פונקציות לבצע פעולות על ערכים אחת או יותר, ולהחזיר את התוצאה. מספר גדול מהם בנויים Python. דוגמאות של פונקציות מובנות:

• לן () - מחזיר את מספר אלמנטים ברצף;
• dir () - מחזירה רשימה של מחרוזות המייצגות את התכונות של האובייקט;
• רשימה () - מחזירה רשימה חדשה אותחלה מכמה רצף אחר.
• >>> עזרה (עגול)
• עזרה על פונקציה מובנית בסיבוב:
• עגול (...)
• עגול (מספר [, ndigits]) -> מספר נקודה צפה

אפשר גם להגדיר פונקציות משלך.

פונקציות משתמש מוגדר

התהליך של יצירת כגון פונקציה-Python משלה. השורה הראשונה מתחילה עם def מילות המפתח, ואחריו שם פונקצית טיעונים (ערכי קלט צפויים) מוקף בסוגריים, ומסתיימת מעי גס. פקודות עוקבות לפצות את פונקציות הגוף חייב להיות מסוכסך. אם תגובה ממוקמת בתחילה בגוף הפונקציה, הוא הופך להיות חלק התיעוד שלה. השורה האחרונה של הפונקציה מחזירה את התוצאה:

• >>> def לתמלל (DNA):
• "..." "חזור מחרוזת DNA כמחרוזת RNA." ""
• ... החזרת dna.replace ( 'T', 'U')
• ...
• >>> לתמלל ( 'CCGGAAGAGCTTACTTAG')
• 'CCGGAAGAGCUUACUUAG'

דוגמה זו נוצרה פונקציה הנקראת לתמלל, אשר מצפה מחרוזת המייצגת את רצף ה- DNA. שיטה להחליף () מחזירה עותק של המחרוזת המקורית עם כל המופעים של תו אחד אחר. שלוש שורות של קוד מותר לתמלל דנ"א לרנ"א. הפונקציה ההפוכה היא כדלקמן:

• >>> def הפוך (ים):
• ... "" "החזר את מחרוזת הרצף בסדר הפוך." ""
• ... מכתבים = רשימה (ים)
• ... letters.reverse ()
• ... החזרת '' .join (אותיות)
• ...
• >>> הפוכה ( 'CCGGAAGAGCTTACTTAG')
• 'GATTCATTCGAGAAGGCC'

פונקציה הפוכה מקבלת מחרוזת, יוצרת רשימה המבוססת על זה, ולשנות את הסדר שלה. עכשיו אתה צריך לעשות את ההפך. המטרה יש להצטרף (שיטה), אשר משלבת את הרשימה, חלוקת כל אלמנט של ערך המחרוזת. מאז מפריד אין צורך, השיטה משמשת על קו המיוצג על ידי שני גרשיים ( "" או "").

מילונים

פייתון מילון - מה זה? יש לו את אותן הטבות כמו מילון נייר קונבנציונלי. היא מאפשרת לך למצוא את הערך הרצוי במהירות (הגדרה) הקשורים מפתח (מילה). מילונים מוקפים בסוגריים מסולסלים ו מופרדים בפסיקים להכיל רצף של זוגות מפתח-ערך. מילונים אינם הורה. במקום זאת, את הערכים במילון זמינים דרך המפתח שלהם, לא עמד.

• >>> basecomplement = {א ': 'T', 'ג': 'G', 'T': א', 'G': 'ג'}
• >>> basecomplement.keys ()
• [א ', 'C', 'T', 'G']
• >>> basecomplement.values ()
• [ 'T', 'G', 'A', 'ג']
• >>> basecomplement [א ']
• 'T'

כיתות

על מנת ליצור חפצים משלך, אתה צריך לקבוע את הסוג של דפוס נקרא בכיתה. בפייתון, זה עבור המעמד המפעיל, ואחריו את השם ואת המעי הגס. הגוף של הגדרת המחלקה כוללת את המאפיינים והשיטות יהיה זמין לכל המופעים של עצמים המבוססת על המעמד הזה.

יתרונות

רוב שפות תכנה מציעות תכונות ידידותיות למשתמש, אבל אף אחד מהם יש שילוב כזה של נוחות ומתקנים המוצעים על ידי פיתון. מה הם היתרונות הללו? הנה כמה מהם:

• שפה ניתן לשלב יישומים אחרים ומשמש ליצירת פקודות מאקרו. לדוגמה, ב Paint Shop Pro 8 או במאוחר, היא שפת סקריפט.
• פייתון היא בחינם לשימוש והפצה, על בסיס מסחרי או לא.
• יש שפה יכולה עיבוד חזק, ולחפש את הטקסט המשמש ביישומים עובדים עם הרבה מידע בטקסט.
• אפשר ליצור יישומים גדולים מבלי לבדוק את תוכניות ההפעלה.
• Python תומך בדיקות ניפוי של מודולים בודדים ותוכניות כולו.