Как начать работать с Python?
Python — это кроссплатформенный высокоуровневый язык программирования с динамической строгой типизацией и автоматическим управлением памятью, ориентированный на повышение производительности разработчика, читаемости кода и его качества. Работает на таких платформах, как Windows, macOS, Linux, и даже был портирован на виртуальные машины Java и .NET.
Самый простой способ запустить Python
Самый простой способ запустить Python — использовать Thonny IDE, в состав которой входит последняя версия Python. Таким образом, вам не нужно будет устанавливать Python отдельно.
Для того, чтобы запустить Python на компьютере, нужно:
Шаг №2: Запустить скачанный установщик.
Шаг №3: Выбрать File -> New . Затем сохранить файл с расширением .py (например, hello.py, example.py). Вы можете дать любое имя файлу, но оно должно заканчиваться на .py.
Шаг №4: Написать Python-код в файле и сохранить его.
Шаг №5: Для выполнения кода нужно выбрать Run -> Run current script , либо просто нажать F5.
Отдельная установка Python
Если вы не хотите использовать Thonny IDE, вы можете установить и запустить Python отдельно на своем компьютере. Для этого нужно:
Шаг №2: Запустить установщик и следовать инструкциям по установке Python. В процессе установки установите флажок возле пункта «Add Python to environment variables» . Это добавит Python к переменным окружения (или «переменным среды»), благодаря чему вы сможете запускать Python прямо с командной строки.
Также вы можете выбрать путь, где установить Python.
После завершения процесса установки вы сможете запустить Python.
Запуск Python в командной строке
После установки, напечатав python в обычной командной строке вы сможете включить Python-интерпретатор. После этого можно будет напрямую ввести любой Python-код и нажать Enter для его выполнения.
Попробуйте ввести 1+1 и нажать Enter. В результате получим 2 . Таким образом мы с вами обнаружили альтернативный калькулятор ��
Чтобы выйти из режима Python-интерпретатора, введите quit() и нажмите Enter.
Запуск Python в IDE
Можно использовать любую программу редактирования текста для написания Python-скриптов. Главное сохранить получившийся текстовый файл с расширением .py. Но использование IDE может сделать жизнь и работу намного проще.
IDE — это часть программного обеспечения, которое предоставляет программисту такой полезный функционал, как подсказки по коду, подсветка и проверка синтаксиса, файловые менеджеры и многое другое для разработки приложений. Кстати, при установке Python, также устанавливается IDE с именем IDLE. Вы можете использовать её для запуска Python на вашем компьютере. Это неплохая IDE для новичков.
При открытии IDLE появляется интерактивная оболочка Python Shell:
Теперь вы можете создать новый файл и сохранить его с расширением .py (например, hello.py).
Затем напишите Python-код и сохраните файл. Для запуска программы следует выбрать Run -> Run Module , либо просто нажмите F5.
Наша первая программа на Python
Теперь, когда Python запущен и работает, мы можем приступить к написанию программ.
Чтобы не нарушать традиции, нашей первой программой на Python будет «Hello, World», которая просто выведет этот текст на экран. Именно эту программу часто используют для ознакомления новичков с новым языком программирования.
Введите следующий код в любом текстовом редакторе или IDE и сохраните его как hello_world.py.
Затем запустите файл. Вы получите следующий результат:
Круто! Вы только что написали свою первую программу на Python. Как видите, это была довольно простая задача. В этом и кроется основная прелесть языка программирования Python.
Урок 1
Установка. Синтаксис.
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.
- Воспользоваться онлайн интерпретатором.
- Установить интерпретатор Python у себя на машине. Вызывать его из консоли.
- Установить интерпретатор Python у себя на машине. Установить интегрированную среду разработки (IDE). Например, PyCharm. Писать и запускать скрипты внутри IDE.
Пояснение: Мы часто сталкиваемся с необходимостью запустить или быстро проверить какой-то код, и для такой простой задачи совсем не обязательно запускать тяжёлые десктопные IDE или прикладные интерпретаторы. Достаточно воспользоваться онлайн-инструментами, которые позволяют всё сделать намного быстрее: Ctrl+C, Ctrl+V, Run — и вывод программы уже перед Вами. Пример онлайн-интерпретатора: Repl.it.
Мы же пойдем немного более сложным, но гораздо более перспективным путем — установим интерпретатор Python на Ваш компьютер. И так же поработаем с IDE PyCharm.
Чем хороша данная интегрированная среда разработки? IDE PyCharm предназначена именно для Python. PyCharm «из коробки» поддерживает разработку на Python напрямую — открываем новый файл и пишем код. Запускаем и отлаживаем код прямо из PyCharm.
В борьбе за красивый и понятный код Python-сообществу нужны ориентиры: что такое хорошо, и что такое плохо. Создатель языка Гвидо ван Россум(Guido van Rossum) и его соратник Барри Уорсо(Barry Warsaw) дали рекомендации по написанию «правильного» Py-кода в документе PEP8.
Далее мы приведем краткий обзор PEP8, что поможет вам лучше ориентироваться в руководстве(при этом мы настоятельно рекомендуем изучить оригинал PEP8).
Итак, перед Вами 18 правил написания кода на Python:
- На каждый уровень отступа используйте по 4 пробела.
- Длину строки рекомендуется ограничить 79 символами.
- Функции верхнего уровня и определения классов отделяются двумя пустыми строками. Определения методов внутри класса разделяются одной пустой строкой. Дополнительные пустые строки используются для логического разделения.
- Для каждого импорта — отдельная строка. Порядок расположения — стандартные библиотеки, сторонние библиотеки, локальные модули приложения. Импорты всегда помещаются в начале файла, сразу после комментариев к модулю и строк документации, и перед объявлением констант.
- Избегайте лишних пробелов внутри круглых, квадратных или фигурных скобок.
- Используйте одиночный пробел с каждой стороны у операторы присваивания =, +=, -=, операторов сравнения ==, <, >, !=, <>, <=, >=, in, not in, is, is not и логических операторов and, or, not . Не используйте пробелы вокруг знака = , если он используется для обозначения именованного аргумента или значения параметров по умолчанию.
- Комментарии, которые противоречат коду, хуже, чем их отсутствие. Всегда исправляйте комментарии при обновлении кода.
- Никогда не используйте символы l (маленькая латинская буква « L »), O (заглавная латинская буква « o ») или I (заглавная латинская буква « i ») в качестве имен.
- Модули должны иметь короткие имена, состоящие из маленьких букв.
- Имена классов должны обычно следовать соглашению CapitalizedWords (слова с заглавными буквами).
- Имена функций должны состоять из маленьких букв, а слова разделяться символами подчеркивания (lower_case_with_underscores).
- Для имен методов и переменных экземпляров классов используйте тот же стиль, что и для имен функций.
- Всегда используйте self в качестве первого аргумента метода экземпляра объекта. Всегда используйте cls в качестве первого аргумента метода класса.
- Сравнения с None должны обязательно выполняться с использованием операторов is или is not , а не с помощью операторов сравнения.
- Наследуйте свой класс исключения от Exception . Перехватывайте конкретные ошибки вместо простого выражения except .
- Всегда используйте выражение def , а не присваивание лямбда-выражения к имени.
- Постарайтесь заключать в каждую конструкцию try. except минимум кода, чтобы легче отлавливать ошибки.
- Для последовательностей(строк, списков, кортежей) используйте тот факт, что пустая последовательность есть false .
Зачем нужен PEP8?
Единый стиль оформления делает код понятным для самого программиста и его коллег с разным уровнем подготовки. В идеале наиболее сложный фрагмент кода должен быть понятен с первого прочтения. Это упрощает командную разработку и обучение новичков, позволяет вам быстро возвращаться к собственным давним проектам.
PEP8 можно определить, как документ, описывающий общепринятый стиль написания кода на языке Python. Python Enhanced Proposal (PEP) — переводится, как заявки по улучшению языка Python. Помимо PEP8, так же имеются и другие документы под индексами, о которых можно прочитать в PEP0. Но наибольшего внимания заслуживает именно PEP8, а так же PEP7 (в нем описывается, какого стиля следует придерживаться при написании кода на C в реализации языка python).
Как создать файл с расширением py
Для создания программ на Python нам потребуется интерпретатор. Для его установки перейдем на страницу https://www.python.org/downloads/ и найдем ссылку на загрузку последней версии языка:
По нажатию на кнопку будет загружен соответствующей текущей ОС установщик Python. Следует учитывать, что Windows 7 и более ранние версии не поддерживаются.
На ОС Windows при запуске инсталлятора запускает окно мастера установки:
Здесь мы можем задать путь, по которому будет устанавливаться интерпретатор. Оставим его по умолчанию, то есть C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python311\ .
Кроме того, в самом низу отметим флажок «Add Python 3.11 to PATH», чтобы добавить путь к интерпретатору в переменные среды.
После этого мы можем проверить установку Python и его версию, запустив в командной строке/треминале команду
Запуск интерпретатора
После установки интерпретатора, как было описано в прошлой теме, мы можем начать создавать приложения на Python. Итак, создадим первую простенькую программу.
Как было сказано в прошлой теме, программа интерпретатора, если при установке не был изменен адрес, по умолчанию устанавливается на Linux по пути usr/local/bin/python311 , а на Windows по пути C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python311\ и представляет файл под названием python.exe .
Запустим интерпретатор и введем в него следующую строку:
И консоль выведет строку «hello world»:
Для этой программы использовалась функция print() , которая выводит некоторую строку на консоль.
Создание файла программы
В реальности, как правило, программы определяются во внешних файлах-скриптах и затем передаются интерпретатору на выполнение. Поэтому создадим файл программы. Для этого на диске C или где-нибудь в другом месте файловой системы определим для скриптов папку python . А в этой папке создадим новый текстовый файл, который назовем hello.py . По умолчанию файлы с кодом на языке Python, как правило, имеют расширение py .
Откроем этот файл в любом текстовом редакторе и добавим в него следующий код:
Скрипт состоит из двух строк. Первая строка с помощью функции input() ожидает ввода пользователем своего имени. Введенное имя затем попадает в переменную name .
Вторая строка с помощью функции print() выводит приветствие вместе с введенным именем.
Теперь запустим командную строку/терминал и с помощью команды cd перейдем к папке, где находится файл с исходным кодом hello.py (например, в моем случае это папка C:\python).
Далее вначале введем полный путь к интерпретатору, а затем полный путь к файлу скрипта. К примеру, в моем случае в консоль надо будет вести:
Но если при установке была указана опция «Add Python 3.11 to PATH» , то есть путь к интерпретатору Python был добавлен в переменные среды, то вместо полного пути к интерпретатору можно просто написать python:
Либо даже можно сократить:
Варианты с обоими способами запуска:
В итоге программа выведет приглашение к вводу имени, а затем приветствие.
Введение в Python
Python представляет популярный высокоуровневый язык программирования, который предназначен для создания приложений различных типов. Это и веб-приложения, и игры, и настольные программы, и работа с базами данных. Довольно большое распространение питон получил в области машинного обучения и исследований искусственного интеллекта.
Впервые язык Python был анонсирован в 1991 году голландским разработчиком Гвидо Ван Россумом. С тех пор данный язык проделал большой путь развития. В 2000 году была издана версия 2.0, а в 2008 году — версия 3.0. Несмотря на вроде такие большие промежутки между версиями постоянно выходят подверсии. Так, текущей актуальной версией на момент написания данного материала является 3.7. Более подробную информацию о всех релизах, версиях и изменения языка, а также собственно интерпретаторы и необходимые утилиты для работы и прочую полезную информацию можно найти на официальном сайте https://www.python.org/.
Основные особенности языка программирования Python:
- Скриптовый язык. Код программ определяется в виде скриптов.
- Поддержка самых различных парадигм программирования, в том числе объектно-ориентированной и функциональной парадигм.
- Интерпретация программ. Для работы со скриптами необходим интерпретатор, который запускает и выполняет скрипт.Выполнение программы на Python выглядит следующим образом. Сначала мы пишим в текстовом редакторе скрипт с набором выражений на данном языке программирования. Передаем этот скрипт на выполнение интерпретатору. Интерпретатор транслирует код в промежуточный байткод, а затем виртуальная машина переводит полученный байткод в набор инструкций, которые выполняются операционной системой.Здесь стоит отметить, что хотя формально трансляция интерпретатором исходного кода в байткод и перевод байткода виртуальной машиной в набор машинных команд представляют два разных процесса, но фактически они объединены в самом интерпретаторе.
- Портативность и платформонезависимость. Не имеет значения, какая у нас операционная система — Windows, Mac OS, Linux, нам достаточно написать скрипт, который будет запускаться на всех этих ОС при наличии интерпретатора
- Автоматическое управление памяти
- Динамическая типизация
Python — очень простой язык программирования, он имеет лаконичный и в то же время довольно простой и понятный синтаксис. Соответственно его легко изучать, и собственно это одна из причин, по которой он является одним из самых популярных языков программирования именно для обучения. В частности, в 2014 году он был признан самым популярным языком программирования для обучения в США.
Python также популярен не только в сфере обучения, но в написании конкретных программ в том числе коммерческого характера. В немалой степени поэтому для этого языка написано множество библиотек, которые мы можем использовать.
Кроме того, у данного языка программирования очень большое коммьюнити, в интернете можно найти по данному языку множество полезных материалов, примеров, получить квалифицированную помощь специалистов.
Для создания программ на Python нам потребуется интерпретатор. Для его установки перейдем на сайт https://www.python.org/ и на главной станице в секции Downloads найдем ссылку на загрузку последней версии языка:
Перейдем по ссылке к странице с описанием последней версии языка. Ближе к низу на ней можно найти список дистрибутивов для разных операционных систем. Выберем нужный нам пакет и загрузим его. Например, в моем случае это ОС Windows 64-х разрядная, поэтому я выбираю ссылку на пакет Windows x86-64 executable installer. После загрузки дистрибутива установим его.
Соответственно для MacOS можно выбрать пункт macOS 64-bit installer.
На ОС Windows при запуске инсталлятора запускает окно мастера установки:
Здесь мы можем задать путь, по которому будет устанавливаться интерпретатор. Оставим его по умолчанию, то есть C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python36\.
Кроме того, в самом низу отметим флажок «Add Python 3.6 to PATH», чтобы добавить путь к интерпретатору в переменные среды.
После установки в меню Пуск на ОС Windows мы сможем найти иконки для доступа к разным утилитам питона:
Здесь утилита Python 3.7 (64-bit) представляет интерпретатор, в котором мы можем запустить скрипт. В файловой системе сам файл интерпретатора можно найти по пути, по которому производилась установка. На Windows по умолчанию это путь C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python37, а сам интерпретатор представляет файл python.exe. На ОС Linux установка производится по пути /usr/local/bin/python3.7.
После установки интерпретатора, как было описано в прошлой теме, мы можем начать создавать приложения на Python. Итак, создадим первую простенькую программу.
Как было сказано в прошлой теме, программа интерпретатора, если при установке не был изменен адрес, по умолчанию устанавливается на Linux по пути usr/local/bin/python37, а на Windows по пути C:\Users\[имя_пользователя]\AppData\Local\Programs\Python\Python37\ и представляет файл под названием python.exe.
Запустим интерпретатор и введем в него следующую строку:
И консоль выведет строку «hello world»:
Для этой программы использовался метод print(), который выводит некоторую строку на консоль.
В реальности, как правило, программы определяются во внешних файлах-скриптах и затем передаются интерпретатору на выполнение. Поэтому создадим файл программы. Для этого на диске C или где-нибудь в другом месте файловой системы определим для скриптов папку python. А в этой папке создадим новый текстовый файл, который назовем hello.py. По умолчанию файлы с кодом на языке Python, как правило, имеют расширение py.
Откроем этот файл в любом текстовом редакторе и добавим в него следующий код:
name = input(«Введите имя: «)
name = input(«Введите имя: «) print(«Привет,», name)
Скрипт состоит из двух строк. Первая строка с помощью метода input() ожидает ввода пользователем своего имени. Введенное имя затем попадает в переменную name.
Вторая строка с помощью метода print() выводит приветствие вместе с введенным именем.
Теперь запустим командную строку/терминал и с помощью команды cd перейдем к папке, где находится файл с исходным кодом hello.py (например, в моем случае это папка C:\python). Далее вначале введем полный путь к интерпретатору, а затем полный путь к файлу скрипта:
К примеру, в моем случае в консоль надо будет вести:
Но если при установке была указана опция «Add Python 3.7 to PATH», то есть путь к интерпретатору Python был добавлен в переменные среды, то вместо полного пути к интерпретатору можно просто написать python:
Варианты с обоими способами запуска:
В итоге программа выведет приглашение к вводу имени, а затем приветствие.
В прошлой теме было описано создание простейшего скрипта на языке Python. Для создания скрипта использовался текстовый редактор. В моем случае это был Notepad++. Но есть и другой способ создания программ, который представляет использование различных интегрированных сред разработки или IDE.
IDE предоставляют нам текстовый редактор для набора кода, но в отличие от стандартных текстовых редакторов, IDE также обеспечивает полноценную подсветку синтаксиса, автодополнение или интеллектуальную подсказку кода, возможность тут же выполнить созданный скрипт, а также многое другое.
Для Python можно использовать различные среды разработки, но одной из самых популярных из них является среда PyCharm, созданная компанией JetBrains. Эта среда динамично развивается, постоянно обновляется и доступна для наиболее распространенных операционных систем — Windows, MacOS, Linux.
Правда, она имеет одно важное ограничение. А именно она доступна в двух основных вариантах: платный выпуск Professional и бесплатный Community. Многие базовые возможности доступны и в бесплатном выпуске Community. В то же время ряд возможностей, например, веб-разработка, доступны только в платном Professional.
В нашем случае воспользуемся бесплатным выпуском Community. Для этого перейдем на страницу загрузки и загрузим установочный файл PyCharm Community. После загрузки выполним его установку.
После завершения установки запустим программу. При первом запуске открывается начальное окно:
Создадим проект и для этого выберем пункт Create New Project.
Далее нам откроется окно для настройки проекта. В поле Location необходимо указать путь к проекту. В моем случае проект будет помещаться в папку HelloApp. Собственно название папки и будет названием проекта.
Следует отметить, что PyCharm позволяет разграничить настройки проектов. Так, по умолчанию выбрано поле New Environment Using, что позволяет установить версию интерпретатора для конкретного проекта. Затем все устанавливаемые дополнительные пакеты будут касаться только текущего проекта. Это удобно, если мы создаем несколько проектов, но каждый из которых рабоает с какой-то специфической версией интерпретатора. Но в качестве альтернативы мы также можем выбрать поле Existing Interpreter и задать путь к файлу интерпретатора глобально для всех проектов.
В реальности для первого простейшего приложения на PyCharm не имеет значения, как будет установлен интерпертатор. Однако данном же случае оставим выбранный по умолчанию флажок New Environment Using и под ним в поле Base Interpreter укажем путь к файлу интерпретатора, установка которого рассматривалась в первой теме.
И после установки всех путей нажмем на кнопку Create для создания проекта.
После этого будет создан пустой проект:
Теперь создадим простейшую программу. Для этого нажмем на название проекта правой кнопкой мыши и в появившемся контекстном меню выберем
New -> Python File.
Затем откроется окно, в котором надо будет указать название файла. Пусть файл называется hello:
В созданный файл введем следующие строки:
name = input(«Введите ваше имя: «)
Для запуска скрипта нажмем на него правой кнопкой мыши и в контекстном меню выберем Run ‘hello’ (либо перейдем в меню Run и там нажмем на подпункт Run. ):
После этого внизу IDE отобразится окно вывода, где надо будет ввести имя и где после этого будет выведено приветствие:
Одной из сред разработки, которая позволяет работать с Python, является Visual Studio. Преимуществом данной IDE по сравнению, скажем, с PyCharm, следует отметить прежде всего то, что в ее бесплатной редакции VS 2017 Community бесплатно доступны ряд функций и возможностей, которые в том же PyCharm доступны только в платной версии Professional Edition. Например, это веб-разработка, в том числе с помощью различных фреймворков. В то же время средства ля разработки на Python в Visual Studo доступны пока только в версии для Windows.
Итак, загрузим установочный файл Visual Studio 2017 Community по ссылке https://www.visualstudio.com/ru/thank-you-downloading-visual-studio/?sku=Community&rel=15. После запуска установочного файла выберем среди устанавливаемых опций Python:
После установки Visual Studio запустим ее. В меню выберем пунт File (Файл) -> New (Создать) -> Project (Проект), и перед нами откроется окно создания нового проекта. В этом окне в левом древовидном меню мы можем перейти к языку Python:
Выбрав слева Python, в центральной части окна мы можем увидеть богатую палитру типов проектов, которые мы можем создавать для разработке на данном языке программирования. Это и веб-разработка, и машинное обучение, и проекты для работы с облаком, проекты настольных приложений и т.д. В данном же случае выберем в качестве типа проекта Python Application, то есть тип простых консольных приложений, и назовем новый проект HelloApp. Нажмем на кнопку OK, и Visual Studio создаст новый проект:
Справа в окне Solution Explorer (Обозреватель решений) можно увидеть структуру проекта. По умолчанию здесь мы можем увидеть следующие элементы:
Python Environments: здесь можно увидеть все используемые среды, в частности, здесь можно найти сведения о компиляторе, который используется.
References: в этот узел помещаются все внешние зависимости, которые используются текущим проектом