Введение в Python
Поиск
Новое на сайте
Основы синтаксиса Python
Синтаксис языка Python во многом похож на синтаксис таких языков, как Perl, C и Java, но вместе с этим имеет ряд отличий от этих языков программирования. В этой статье мы рассмотрим необходимые основы этого языка программирования.
Первая программа на Python:
Во-первых, следует отметить, что на Python вы можете программировать в двух режимах: интерактивном и скриптовом
Интерактивный режим программирования:
Запуск в командной строке python без передачи в качестве аргумента названия файла запустит интерпретатор Python:
Введите следующий текст после строки приглашения Python и нажмите Enter:
Если вы все сделали правильно, то интерпретатор выдаст строку:
Скриптовый режим программирования:
Запуск в командной строке python с названием файла (он еще называется скрипт) в качестве параметра, начнет выполнение кода, записанного в данном файле. После завершения выполнения скрипта, интерпретатор будет снова неактивен.
(Предполагается, что интерпретатор Python у вас задан в переменной PATH, то есть вы находясь в любой директории можете ввести python для запуска интерпретатора)
После этого введите следующую строку в командной строке и нажмите Enter:
Идентификаторы в Python:
Идентификаторы в Python это имена используемые для обозначения переменной, функции, класса, модуля или другого объекта. Идентификатор должен начинаться с буквы (от a до Z) или со знака подчеркивания (_), после которых может идти произвольное количество букв, знаков подчеркивания и чисел (от 0 до 9).
В Python существует следующая договоренность для названия идентификаторов:
Зарезервированые (ключевые) слова в Python:
В данной таблице собраны все ключевые слова Python.
| and | elif | if | |
| as | else | import | raise |
| assert | except | in | return |
| break | exec | is | try |
| class | finally | lambda | while |
| continue | for | not | which |
| def | from | or | yield |
| del | global | pass |
Эти зарезервированные слова нельзя использовать в качестве имени переменной или любого другого идентификатора. Все ключевые слова Python состоят только из букв в нижнем регистре. Получить список ключевых слов возможно в интерпретаторе командой
Строки и отступы:
Одна из первых особенностей Python, которая бросается в глаза программистам, начинающим изучать этот язык программирования, это то, что в нем не используются скобки для обозначения отдельных блоков кода. Вместо них в Python используются двоеточия и отступы.
Количество пробелов в отступах произвольно и выбирается каждым на свое усмотрение, однако по договоренности равняется четырем пробелам. При этом отступ всего блока должен быть одинаковым.
Например, этот блок кода будет работать (хотя так писать не стоит):
А этот уже вызовет ошибку:
Таким образом, в Python несколько строк кода с одинаковым отступом будут формировать отдельный блок кода. Благодаря такой системе значительно повышается читаемость кода и прививается привычка писать понятно и структурировано.
Многострочные выражения:
Выражения в Python, как правило, заканчиваются новой строкой. Однако, в этом языке программирования существует специальный символ переноса строки (\), показывающий, что с окончанием строки не заканчивается код. Например:
Выражения, которые находятся внутри скобок: квадратных ( [ ] ), фигурных ( < >) или круглых ( ( ) ) не нуждаются в символе переноса строки. Например:
Кавычки в Python:
В Python можно использовать одинарные ( ‘ ), двойные («) и тройные (»’ или «»») кавычки чтобы обозначить строчный тип данных, при этом начинаться и заканчиваться строка должна одинаковыми кавычками. Строка занимающая несколько строк кода должна быть обрамлена тройными кавычками. Например:
Комментирование в Python:
Символ решетки (#) в Python обозначает начало комментария. Любые символы после решетки и до конца строки считаются комментариями и игнорируются интерпретатором.
Например следующий код:
Выведет только Hello, Python в консоль.
Ввод нескольких инструкций на одной строке:
Точка с запятой ( ; ) позволяет вводить несколько инструкций на одной строке. Например:
Базовый синтаксис языка Python
Введение
Данный курс будет посвящен изучению программирования с использованием языка Python. Python — это современный язык программирования, работающий на всех распространённых операционных системах.
В настоящее время существует две версии языка Python: более старая и стремительно теряющая популярность версия 2 и современная версия 3. Мы будем использовать версию 3 данного языка. Именно её необходимо установить дома, скачав данную версию с сайта www.python.org.
Запустить интерпретатор python можно из командной строки:
Будьте внимательны: команда python запустит интерпретатор версии 2, с которым мы работать не будем. В системе Windows можно использовать пункт меню «Python (command line)».
Интерактивный режим
Откройте командную строку и напишите команду python3.
Вы увидите примерно следующее приглашение командной строки:
Вводите команды и наслаждайтесь результатом. А что можно вводить? Несколько примеров:
Хотите закончить работу с питоном? Введите команду exit() (именно так, со скобочками, так как это — функция) или нажмите Ctrl+D.
Программируемый режим
В предыдущей главе мы использовали Python для простых разовых вычислений, используя интерактивный режим. Теперь создадим программу и выполним её целиком.
Упражнение №1: первая программа
Запустите терминал, перейдите в каталог, где лежит файл hypot.py и выполните эту программу:
Интерпретатор языка Python вместо интерактивного режима выполнит последовательность команд из файла.
Базовый синтаксис языка Python 3
Типы данных
Итак, мы видим, что Python умеет работать как минимум с двумя видами данных — числами и строками. Числа записываются последовательностью цифр, также перед числом может стоять знак минус, а строки записываются в одинарных кавычках. 2 и ‘2’ — это разные объекты, первый объект — число, а второй — строка. Операция + для целых чисел и для строк работает по-разному: для чисел это сложение, а для строк — конкатенация.
Определить тип объекта можно при помощи функции type :
Обратите внимание: type является функцией, аргументы функции указываются в скобках после ее имени.
Операции с числами
Вот список основных операций для чисел:
Более общие правила определения приоритетов операций такие:
Операции над строками
Ветвление
Ветвление (или условная инструкция) в Python имеет следующий синтаксис:
Вложенные условные инструкции
Внутри условных инструкций можно использовать любые инструкции языка Python, в том числе и условную инструкцию. Вложенное ветвление — после одной развилки в ходе исполнения программы появляется другая развилка. При этом вложенные блоки имеют больший размер отступа (например, 8 пробелов).
Примере программы, которая по данным ненулевым числам x и y определяет, в какой из четвертей координатной плоскости находится точка (x,y):
В этом примере мы использовали комментарии – текст, который интерпретатор игнорирует. Комментариями в Pythonе является символ # и весь текст после этого символа до конца строки. Желательно писать код так, чтобы комментарии были излишними, однако допускается писать их там, где возникают «призраки» (утверждения или теоремы, которые использованы при написании кода, но не следуют из самого кода). Однако код выше является плохим примером документации: комментарии врут, поскольку автором не учтены точки на осях.
Операторы сравнения
Как правило, в качестве проверяемого условия используется результат вычисления одного из следующих операторов сравнения:
| Оператор | Значение |
|---|---|
| Меньше — условие верно, если первый операнд меньше второго. | |
| > | Больше — условие верно, если первый операнд больше второго. |
| Меньше или равно — условие верно, если первый операнд меньше или равен второму. | |
| >= | Больше или равно — условие верно, если первый операнд больше или равен второму. |
| == | Равенство. Условие верно, если два операнда равны. |
Тип данных bool
Каскадные условные инструкции
Пример программы, определяющий четверть координатной плоскости, можно переписать, используя «каскадную» последовательность инструкцией if. elif. else :
Цикл while
Цикл while («пока») позволяет выполнить одну и ту же последовательность действий, пока проверяемое условие истинно. Условие записывается до тела цикла и проверяется до выполнения тела цикла. Как правило, цикл while используется, когда невозможно определить точное значение количества проходов исполнения цикла.
Синтаксис цикла while в простейшем случае выглядит так:
Например, следующий фрагмент программы напечатает на экран всех целые числа, не превосходящие n:
Общая схема цикла while в данном случае для перебора всех подходящих значений такая:
Выведем все степени двойки, не превосходящие числа n:
Цикл for
Для последовательного перебора целых чисел из диапазона [0; n) можно использовать цикл for :
Этот код по выполняемым действиям полностью соответствуют циклу while :
Можно задавать начальные и конечные значения для переменной цикла, а также шаг:
ИТ База знаний
Полезно
— Онлайн генератор устойчивых паролей
— Онлайн калькулятор подсетей
— Руководство администратора FreePBX на русском языке
— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке
— Руководство администратора по Linux/Unix
Навигация
Серверные решения
Телефония
FreePBX и Asterisk
Настройка программных телефонов
Корпоративные сети
Протоколы и стандарты
Руководство по изучению Python с нуля с примерами
Питон для новичков
В этом руководстве мы расскажем про основы языка Python, расскажем как его установить, как запускать программы и на примерах разберем все основные темы.
Мы можем использовать кодирование на Python по-разному: здесь блистают наука о данных, автоматизация задач, написание скриптов, веб-разработка и машинное обучение. Quora, Pinterest и Spotify используют Python для своей внутренней веб-разработки. Итак, давайте немного узнаем об этом языке и разберем его основы.
О языке
Что умеет Python?
Почему Python?
Хорошо знать
Синтаксис Python по сравнению с другими языками программирования
Подготовка
Установка Python
На многих ПК и Mac уже установлен Python.
Чтобы проверить, установлен ли у вас Python на ПК с Windows, выполните поиск Python на панели запуска или выполните в командной строке cmd.exe следующее:
Чтобы проверить, установлен ли у вас python на Linux или Mac, то на Linux откройте командную строку или на Mac откройте Терминал и введите:
Если вы обнаружите, что на вашем компьютере не установлен python, вы можете бесплатно загрузить его со следующего веб-сайта: https://www.python.org/
Быстрый старт
Способ запуска файла Python в командной строке выглядит следующим образом:
Сохраните ваш файл. Откройте командную строку, перейдите в каталог, в котором вы сохранили файл, и запустите:
Результат должен быть таким:
Поздравляем, вы написали и выполнили свою первую программу на Python.
Командная строка Python
Чтобы протестировать небольшой объем кода на Python, иногда проще и быстрее всего не записывать код в файл. Это стало возможным, потому что Python можно запускать из командной строки.
Введите в командной строке Windows, Mac или Linux следующее:
Или, если команда python не сработала, вы можете попробовать py :
Оттуда вы можете написать любой Python, включая наш пример hello world из ранее в руководстве:
Которая напишет «Hello, World!» в командной строке:
Когда вы закончите в командной строке Python, вы можете просто ввести следующее, чтобы выйти из интерфейса командной строки Python:
Основы
1. Переменные
Вы можете думать о переменных как о словах, хранящих значение. Вот так просто.
В Python действительно легко определить переменную и присвоить ей значение. Представьте, что вы хотите сохранить номер 1 в переменной под названием one (единица). Давай сделаем это:
Помимо целых чисел, мы также можем использовать булевые логические значения (True или False), строки, числа с плавающей запятой и многие другие типы данных.
2. Поток управления: условные операторы
Обратите внимание, что на после строк с if у нас стоит отступ. Если в других языках программирования отступы в коде предназначены только для удобства чтения, отступы в Python очень важны. Python использует отступ для обозначения блока кода. Тут должен стоять хотя бы один пробел, иначе мы получим ошибку.
Функция print () выводит указанное сообщение на экран.
3. Цикл / Итератор
Еще один базовый фрагмент кода, чтобы лучше его понять:
List: коллекция, массив, cтруктура данных
Представьте, что вы хотите сохранить целое число 1 в переменной. Но, может быть, теперь вы захотите сохранить 2. И 3, 4, 5…
Чтобы было понятнее, мы можем представить массив и каждый элемент с его индексом.
Используя синтаксис Python, также просто понять:
Представьте, что вы не хотите хранить целые числа. Вы просто хотите хранить строки, например, список имен. Он бы выглядел примерно так:
Он работает так же, как и для целых чисел. Отлично.
append делать очень просто. Вам просто нужно применить элемент (например, «The Effective Engineer») в качестве параметра добавления.
Ну хватит о списках. Поговорим о другой структуре данных.
Dictionary: структура данных «ключ-значение»
Теперь мы знаем, что списки List индексируются целыми числами. Но что, если мы не хотим использовать целые числа в качестве индексов? Некоторые структуры данных, которые мы можем использовать, являются числовыми, строковыми или другими типами индексов.
Dictionary иногда ещё называют ассоциативными массивами или хеш-таблицами.
Также как мы узнали, как получить доступ к списку с помощью индекса, мы также используем индексы (ключи в контексте словаря) для доступа к значению, хранящемуся в словаре.
Нам просто нужно присвоить значение ключу словаря. Ничего сложного здесь нет, правда?
Итерация: цикл по структурам данных
Это пример того, как его использовать. Для каждого ключа в словаре мы печатаем ключ и соответствующее ему значение.
Мы видим, что мы использовали атрибут в качестве параметра для ключа словаря, и он работает правильно. Отлично!
Функции
В Python функция определяется с помощью ключевого слова def :
Чтобы вызвать функцию, используйте имя функции, за которым следует скобка:
По умолчанию функция должна вызываться с правильным количеством аргументов. Это означает, что если ваша функция ожидает 2 аргумента, вы должны вызвать функцию с 2 аргументами, не больше и не меньше. Если вы попытаетесь вызвать функцию с 1 или 3 аргументами, то получите ошибку.
Если вы не знаете, сколько аргументов будет передано вашей функции, добавьте * перед именем параметра в определении функции.
Мы можем использовать значение параметра по умолчанию. Если мы вызываем функцию без аргументов, то она не сломается и будет использовать значение по умолчанию:
Вы можете отправить любой тип данных аргумента функции (строка, число, список, словарь), И он будет обрабатываться как тот же тип данных внутри функции.
Например если вы отправите список в качестве аргумента, он все равно будет списком, когда достигнет функции:
Ну и чтобы позволить функции вернуть значение, используйте оператор return :
Пользовательский ввод Python
Python позволяет вводить данные пользователем. Это означает, что мы можем попросить пользователя ввести данные.
Python прекращает выполнение, когда доходит до функции input (), и продолжает выполнение, когда пользователь ввел некоторый ввод.
Обработка ошибок Python
Блок try позволяет вам проверить блок кода на наличие ошибок.
Блок except позволяет вам обрабатывать ошибку.
Обработка исключений
Когда возникает ошибка или исключение, как мы это называем, Python обычно останавливается и генерирует сообщение об ошибке.
Эти исключения можно обрабатывать с помощью оператора try :
Блок try сгенерирует исключение, потому что x не определен.
Поскольку блок try вызывает ошибку, блок except будет выполнен. Без блока try программа выйдет из строя и выдаст ошибку.
Вы можете определить столько блоков исключений, сколько захотите, например если вы хотите выполнить специальный блок кода для особого типа ошибки.
Как разработчик Python сами вы можете создать исключение при возникновении условия.
Вы можете определить, какую ошибку выдавать, и текст, который будет выводить пользователь.
Классы и объекты
Немного теории:
Объекты представляют собой объекты реального мира, таких как автомобили, собаки или велосипеды. У объектов есть две основные характеристики: данные и поведение.
У автомобилей есть данные, такие как количество колес, количество дверей и вместимость. Они также демонстрируют поведение: они могут ускоряться, останавливаться, показывать, сколько топлива осталось, и многое другое.
Мы идентифицируем данные как атрибуты, а поведение как методы в объектно-ориентированном программировании.
Объектно-ориентированное программирование Python
Python как объектно-ориентированный язык программирования имеет следующие концепции: класс и объект.
Имея это в виду, давайте посмотрим на синтаксис Python для классов:
pass это оператор-заглушка, равноценный отсутствию операции. Тут мы используем его потому что еще не указали атрибуты.
Помните, что у нашего класса транспортных средств есть четыре атрибута: количество колес, тип бака, вместимость и максимальная скорость. Мы устанавливаем все эти атрибуты при создании объекта транспортного средства. Итак, здесь мы определяем наш класс для получения данных, когда он их инициирует:
Переменная self представляет текущий объект класса.
Четыре колеса + электробанк + пять сидений + максимальная скорость 250 км/час.
Все атрибуты установлены. Но как мы можем получить доступ к значениям этих атрибутов? Мы отправляем объекту сообщение с вопросом о них. Мы называем это методом. Это поведение объекта. Давайте применим это это:
В Python мы можем сделать это, используя @property (декораторы) для определения геттеров и сеттеров. Посмотрим на код:
И мы можем использовать эти методы как атрибуты, вызывав их через точку:
Но мы также можем использовать методы для других вещей, например, метод make_noise. Давай увидим это:
Когда мы вызываем этот метод, он просто возвращает строку «VRRRRUUUUM».
Инкапсуляция: скрытие информации
Все внутреннее представление объекта скрыто снаружи. Только объект может взаимодействовать со своими внутренними данными.
Переменные общедоступного экземпляра
Для класса Python мы можем инициализировать общедоступную переменную экземпляра в нашем методе конструктора.
Здесь мы применяем значение first_name в качестве аргумента к общедоступной переменной экземпляра (public instance variable).
Непубличная переменная экземпляра
В качестве общедоступной переменной экземпляра мы можем определить непубличную (non-public) переменную экземпляра как внутри метода конструктора, так и внутри класса. Разница в синтаксисе: для закрытых переменных экземпляра используйте символ подчеркивания _ перед именем переменной.
«Частные» переменные экземпляра, к которым нельзя получить доступ, кроме как изнутри объекта, в Python не существует. Однако существует соглашение, которому следует большая часть кода Python: имя с префиксом подчеркивания (например, _spam ) должно рассматриваться как закрытая часть API (будь то функция, метод или член данных).
Итак, мы используем метод, который позволяет нам делать это внутри определения нашего класса. Давайте реализуем два метода ( emali и update_email ), чтобы понять это:
Теперь мы можем обновлять непубличные переменные и обращаться к ним с помощью этих методов. Давайте посмотрим:
Публичный метод
С общедоступными методами мы также можем использовать их вне нашего класса:
Давайте проверим это:
Непубличный метод
А теперь мы попробуем вызвать этот непубличный метод с нашим объектом:
Вот пример того, как мы можем это использовать:
Сводка по инкапсуляции
С помощью инкапсуляции мы можем гарантировать, что внутреннее представление объекта скрыто снаружи.
Наследование: поведение и характеристики
У некоторых объектов есть общие черты: их поведение и характеристики.
В объектно-ориентированном программировании классы могут наследовать общие характеристики (данные) и поведение (методы) от другого класса.
Давайте посмотрим на другой пример и реализуем его на Python.
В нашем классе Car реализованы:
После запуска мы можем использовать все созданные переменные экземпляра. Отлично.
Вот так просто. Нам не нужно реализовывать какой-либо другой метод, потому что он уже есть в этом классе (унаследованный от класса Car). Докажем это:
Модули в Python
Сохраните этот код в файле с именем mymodule.py
Теперь мы можем использовать только что созданный модуль, используя оператор import :
Вы можете создать псевдоним при импорте модуля, используя ключевое слово as :
Встроенные модули
В Python есть несколько встроенных модулей, которые вы можете импортировать в любое время.
Существует встроенная функция для отображения всех имен функций (или имен переменных) в модуле. Это функция dir() :
Получим такой вывод:
Работа с файлами в Python
Обработка файлов
Существует четыре различных метода (режима) открытия файла:
Кроме того, вы можете указать, следует ли обрабатывать файл в двоичном или текстовом режиме.
Чтобы открыть файл для чтения, достаточно указать имя файла:
Код выше по сути такой же, как:
Поскольку r для чтения и t для текста являются значениями по умолчанию, вам не нужно их указывать.
Открыть файл на сервере
Предположим, у нас есть следующий файл, расположенный в той же папке, что и Python:
Если файл находится в другом месте, вам нужно будет указать путь к файлу, например:
Вы можете вывести одну строку, используя метод readline() :
Рекомендуется всегда закрывать файл по окончании работы с ним. В некоторых случаях из-за буферизации изменения, внесенные в файл, могут не отображаться, пока вы не закроете файл.
Запись в существующий файл
Для записи в существующий файл необходимо добавить параметр к функции open() :
Откройте файл «demofile2.txt» и добавьте содержимое в файл:
Откройте файл «demofile3.txt» и перезапишите его содержимое:
Создать новый файл
Чтобы создать новый файл в Python, используйте метод open() с одним из следующих параметров:
Создайте файл с именем myfile.txt :
Результат: создан новый пустой файл!
Удалить файл
Чтобы удалить файл, вы должны импортировать модуль os и запустить его функцию os.remove() :
Чтобы избежать появления ошибки, вы можете проверить, существует ли файл, прежде чем пытаться удалить его:
Удалить папку
Чтобы удалить всю папку, используйте метод os.rmdir() :
Удалить можно только пустые папки.
Python PIP
Примечание. Если у вас Python версии 3.4 или новее, PIP включен по умолчанию.
Проверьте, установлен ли PIP
Перейдите в командной строке к каталогу скриптов Python и введите следующее:
Установить PIP
Если у вас не установлен PIP, вы можете загрузить и установить его с этой страницы: https://pypi.org/project/pip/
Скачать пакет
Загрузить пакет очень просто. Откройте интерфейс командной строки и скажите PIP загрузить нужный пакет. Перейдите в командной строке к каталогу сценариев Python и введите следующее:
Мы скачали пакет camelcase
Использование пакета
Дополнительные пакеты можно найти на https://pypi.org/.
Удалить пакет
Диспетчер пакетов PIP попросит вас подтвердить, что вы хотите удалить пакет:
Список пакетов
Вот и все!
Мы узнали много нового об основах Python:
Онлайн курс по Linux
Мы собрали концентрат самых востребованных знаний, которые позволят тебе начать карьеру администратора Linux, расширить текущие знания и сделать уверенный шаг к DevOps