Python комментирование. Неформальное введение в Python
Программа представляет собой набор алгоритмов, которые обеспечивают выполнение необходимых действий. Условно таким же образом можно запрограммировать обычного человека, написав точные команды, для того чтобы, например, он приготовил чай. Если в последнем варианте будет использоваться естественная речь (русская, украинская, английская, корейская и т. д.), то для компьютера понадобится специальный язык программирования. Python - один из таковых. Среда программирования впоследствии переведет команды в и цель человека, ради которой создавался алгоритм, будет выполнена. «Питон» имеет свой синтаксис, который будет рассмотрен ниже.
История языка
Разработка началась в 1980-х году, а завершилась она в 1991. Язык Python был создан Гвидо ван Россумом. Хоть основным символом «Питона» является змея, назван он был так в честь комедийного американского шоу.
При создании языка разработчик использовал некоторые команды, заимствованные уже у существующих Pascal, С и С++. После выхода в интернет первой официальной версии целая группа программистов присоединилась к его доработке и улучшению.
Одним из факторов, которые позволили стать «Питону» достаточно известным, является дизайн. Многими весьма успешными специалистами он признается одним из лучших.
Особенности «Питона»
Язык программирования Python для начинающих специалистов станет отличным учителем. Он имеет достаточно простой синтаксис. Понять код будет легко, ведь он не включает в себя много вспомогательных элементов, а особенная структура языка будет учить делать отступы. Конечно же, хорошо оформленная программа с небольшим количеством команд станет понятной сразу же.
Многие синтаксические системы были созданы с опорой на объектно-ориентированное программирование. Не исключением является и язык Python. Для чего же именно он появился на свет? Он облегчит обучение новичкам, поможет вспомнить некоторые элементы уже квалифицированным сотрудникам.
Синтаксис языка
Как уже было сказано, код читается достаточно легко и просто. «Питон» имеет последовательные команды, отличающиеся четкостью выполнения. В принципе, используемые операторы не покажутся даже новичкам трудными. Этим и отличается язык Python. Синтаксис его легок и прост.
Традиционные операторы:
- При задавании условия следует использовать конструкцию if-else. Если таких строк слишком много, можно вписывать команду elif.
- Class предназначен для понимания класса.
- Один из простых операторов - pass. Он ничего не делает, вписывается для пустых блоков.
- Цикловыми командами являются while и for.
- Функция, метод и генератор определяется благодаря def.
Кроме одиночных слов, в качестве операторов язык программирования Python позволяет использовать и выражения. Благодаря использованию цепочек строк можно уменьшить количество отдельных команд и скобок. Используются и так называемые ленивые вычисления, т. е. те, которые выполняются лишь тогда, когда того требует условие. К ним относятся and и or.
Процесс написания программ
Интерпретатор работает на едином механизме: при написании строки (после которой ставится «Энтер») она сразу же выполняется, и человек может уже видеть какой-то результат. Это пригодится и будет достаточно удобным для новичков или тех, кто хочет протестировать небольшой кусочек кода. В компилируемых средах пришлось бы сначала написать программу целиком, лишь потом запустить ее и проверить на ошибки.
Язык программирования Python (для начинающих, как уже стало понятно, он подходит идеально) в операционной системе Linux позволяет работать непосредственно в самой консоли. Следует написать в командной строке название кода «Питон» на английском языке. Свою первую программу создать будет нетрудно. Прежде всего, стоит учитывать и то, что пользоваться интерпретатором здесь можно в качестве калькулятора. Так как с синтаксисом зачастую молодые и начинающие специалисты не дружат, то написать алгоритм можно таким образом:
После каждой строки необходимо ставить «Ентер». Ответ будет выводиться непосредственно после его нажатия.
Данные, используемые «Питоном»
Данные, которыми пользуются компьютеры (и языки программирования), представлены несколькими типами, и это вполне очевидно. Числа бывают дробными, целыми, могут состоять из множества цифр или быть весьма массивными из-за дробной части. Чтобы интерпретатору было проще работать с ними, и он мог понять, с чем имеет дело, следует задать определенный тип. Более того, он необходим, чтобы числа поместились в отведенную ячейку памяти.
Наиболее распространенные типы данных, которым пользуется язык программирования Python:
- Integer. Речь идет о целых числах, имеющих как отрицательное, так и положительное значение. Ноль также входит в данный тип.
- Для того чтобы интерпретатор понял, что работает с дробными частями, следует задать тип float point. Как правило, им пользуются в случае использования чисел с варьирующейся точкой. Следует помнить, что при написании программы нужно придерживаться записи «3.25», а не использовать запятую «3,25».
- В случае добавления строк язык программирования Python позволяет добавить тип string. Зачастую слова или фразы заключаются в одинарные или
Недостатки и преимущества
В последние несколько десятилетий людей больше интересовало, как больше времени потратить на освоение данных и меньше - на то, чтобы они были обработаны компьютером. Язык о котором лишь положительные, является высшим кодом.
Недостатков у «Питона» практически нет. Единственный серьезный минус - медлительность при выполнении алгоритма. Да, если сравнивать его с «Си» или «Джава», он, откровенно говоря, черепашка. Объясняется это тем, что данный
Разработчик позаботился о том, чтобы добавить в «Питон» самое хорошее. Поэтому при его использовании можно заметить, что он вобрал в себя лучшие черты других высших языков программирования.
В том случае, если идея, которая реализуется интерпретатором, не впечатляет, то понять это можно будет практически сразу, после написания нескольких десятков строк. Если программа стоящая, то критический участок можно в любое время усовершенствовать.
Сейчас над улучшением «Питона» работает не одна группа программистов, поэтому не факт, что код, написанный на С++ будет лучше, чем тот, который создан при помощи Python.
С какой версией лучше работать?
Сейчас широко используются сразу две версии такой синтаксической системы, как язык Python. Для начинающих выбор между ними будет достаточно трудным. Следует заметить тот факт, что 3.х все еще находится на разработке (хотя и выпущен в массы), в то время как 2.х - полностью завершенная версия. Многие советуют использовать 2.7.8, так как она практически не лагает и не сбивается. В 3.х версии нет радикальных изменений, поэтому в любое время свой код можно перенести в среду программирования с обновлением. Чтобы скачать необходимую программу, следует зайти на официальный сайт, выбрать свою операционную систему и дождаться окончания загрузки.
Этот материал расчитан на тех, кто уже знаком с программированием и хочет освоить язык программирования Python. Он расчитан на то, чтобы за 10 минут показать вам особенности языка Python, особенности синтаксиса и основные принципы работы с Python на примерах. Здесь нет никакой «воды» — информации, которая не имеет непосредственного отношения к языку программирования. Начнем!
Язык программирования Python отличается сильной типизацией (Сильная типизация выделяется тем, что язык не позволяет смешивать в выражениях различные типы и не выполняет автоматические неявные преобразования, например нельзя вычесть из строки множество), используется динамическая типизация — все типы выясняются уже во время выполнения программы.
Объявление переменных необязательно, названия восприимчивы к регистру (var и VAR — две разные переменные).
Язык Python объектно-ориентирован, все в языке является объектом.
Получение справки
Справка (помощь) в Python всегда доступна прямо в интерпретаторе. Если вы хотите знать, как объект работает, вызовите help(
>>> help(5) Help on int object: (etc etc) >>> dir(5) ["__abs__", "__add__", ...] >>> abs.__doc__ "abs(number) -> number Return the absolute value of the argument."
Синтаксис языка Python
В Python нет конструкций для завершения блоков (таких как описание класса или функции, например) — блоки определяются с использованием отступов. Увеоичение отступа в начале блока, уменьшение — в конце блока. Инстукции, которые предполагают наличие отступов, завершаются символом двоеточия (:). Если после инструкции начала блока у вас пока нет кода, вставьте оператор pass для прохождения синтаксической проверки.
While rangelist == 1: pass
Однострочные комментарии начинаются с символа решетки (#), многострочные используют (""") в начале и в конце комментария.
Значения присваиваются с использованием знака равенства («=») (по факту объектам присваиваются имена в процессе).
Проверка на различие выполняется с двумя символами равенства («==»).
Можно увеличить значение с помощью оператора += и уменьшить с -=, указав в левой части переменную, а в правой — значение, на которую произойдет увеличение/уменьшение. Это работает со многими типами данных в Python, включая строки.
Можно присвоить значение неспольким переменным в одной строке. Примеры:
>>> myvar = 3 >>> myvar += 2 >>> myvar 5 >>> myvar -= 1 >>> myvar 4 """This is a multiline comment. The following lines concatenate the two strings.""" >>> mystring = "Hello" >>> mystring += " world." >>> print mystring Hello world. # This swaps the variables in one line(!). # It doesn"t violate strong typing because values aren"t # actually being assigned, but new objects are bound to # the old names. >>> myvar, mystring = mystring, myvar
Типы данных в Python
В Python доступны такие типы данных, как списки (lists), кортежи (tuples) и словари (dictionaries). Также доступны множества — с использованием модуля sets в версиях до Python 2.5 и встроены в язык в более поздних.
Списки похожи на одномерные массивы. При этом можно иметь список, состоящий из других списков.
Словари — это ассоциативные массивы, в которых доступ к данным осуществляется по ключу.
Кортежи — это неизменяемые одномерные массивы.
«Массивы» в Python могут быть любого типа, то есть вы можете совмещать числа, строки и другие типы данных в списках/словарях/кортежах.
Индекс первого элемента — 0. Негативное значение индекса начинает отсчет от последнего к первому, [-1] укажет на последний элемент.
Переменные могут указывать на функции.
>>> sample = , ("a", "tuple")] >>> mylist = ["List item 1", 2, 3.14] >>> mylist = "List item 1 again" # We"re changing the item. >>> mylist[-1] = 3.21 # Here, we refer to the last item. >>> mydict = {"Key 1": "Value 1", 2: 3, "pi": 3.14} >>> mydict["pi"] = 3.15 # This is how you change dictionary values. >>> mytuple = (1, 2, 3) >>> myfunction = len >>> print myfunction(mylist) 3
Вы можете получить срез массива (списка или кортежа) через использование двоеточия (:). Оставляя пустым начальное значение индекса, вы укажете начинать с первого значения, пустое значение конца индекса предполагает последний элемент массива. Негативные индексы считаются с конца массива назад (-1 — укажет на последний элемент).
Посмотрите примеры:
>>> mylist = ["List item 1", 2, 3.14] >>> print mylist[:] ["List item 1", 2, 3.1400000000000001] >>> print mylist ["List item 1", 2] >>> print mylist[-3:-1] ["List item 1", 2] >>> print mylist # Adding a third parameter, "step" will have Python step in # N item increments, rather than 1. # E.g., this will return the first item, then go to the third and # return that (so, items 0 and 2 in 0-indexing). >>> print mylist[::2] ["List item 1", 3.14]
Строки в Python
Для обозначения строки может использоваться апостроф (‘) или двойные кавычки (double quote — «). Благодаря этому вы можете иметь кавычки внутри строки, обозначенной с помощью апострофов (например ‘He said «hello».’ — правильная строка).
Многострочные строки обозначаются с использованием тройного апострофа или кавычек ("""). Python поддерживает юникод из коробки. При этом во второй версии Python для обозначения строки, содержажей unicode, используется символ (u): u»This is a unicode string». В Python3 все строки содержат юникод. Если в Python3 вам нужна последовательность байтов, которой была по сути строка в предыдущих версиях, используется символ (b): b»This is a byte string».
Для подстановки значений параметров в строку используется оператор (%) и кортеж. Каждый %s заменяется на элемент из кортежа, слева направо. Также вы можете использовать словарь для подстановки именованнх параметров:
>>>print "Name: %s\ Number: %s\ String: %s" % (myclass.name, 3, 3 * "-") Name: Poromenos Number: 3 String: --- strString = """This is a multiline string.""" # WARNING: Watch out for the trailing s in "%(key)s". >>> print "This %(verb)s a %(noun)s." % {"noun": "test", "verb": "is"} This is a test.
Инструкции для контроля потока — if, for, while
Для контроля порядка выполнения программы используются инстукции if , for и while . В Python нет switch или case , вместо них используется if . For используется для прохождения по элементам списка (или кортежа). Для получения последовательности чисел, используйте range(
Синтаксис этой конструкции следующий:
Rangelist = range(10) >>> print rangelist for number in rangelist: # Check if number is one of # the numbers in the tuple. if number in (3, 4, 7, 9): # "Break" terminates a for without # executing the "else" clause. break else: # "Continue" starts the next iteration # of the loop. It"s rather useless here, # as it"s the last statement of the loop. continue else: # The "else" clause is optional and is # executed only if the loop didn"t "break". pass # Do nothing if rangelist == 2: print "The second item (lists are 0-based) is 2" elif rangelist == 3: print "The second item (lists are 0-based) is 3" else: print "Dunno" while rangelist == 1: pass
Функции в Python
Функции объявляются с использованием ключевого слова «def». Необязательные аргументы следуют в объявлении функции после обязательных и им назначается значение по-умолчанию. При вызове функции, можно передавать аргументы через указание их имени и значения, при этом пропуская часть необязательных аргументов или располагая их в порядке, отличном от объявленном в функции.
Функции могут возвращать кортеж и используя распаковку кортежа вы можете возвращать несколько значений.
Лямбда-функции (lambda functions) — специальные фукции, обрабатывающие один аргумент.
Параметры передаются через ссылку. Добавляя элементы к переданному списку вы получите обновленный список вне функции. При этом присваивание нового значения параметрам внутри функции останется локальным действием. Поскольку при передаче передается только расположение в памяти, назначение нового объекта параметру как переменной вызовет создание нового объекта.
Примеры кода:
# Same as def funcvar(x): return x + 1 funcvar = lambda x: x + 1 >>> print funcvar(1) 2 # an_int and a_string are optional, they have default values # if one is not passed (2 and "A default string", respectively). def passing_example(a_list, an_int=2, a_string="A default string"): a_list.append("A new item") an_int = 4 return a_list, an_int, a_string >>> my_list = >>> my_int = 10 >>> print passing_example(my_list, my_int) (, 4, "A default string") >>> my_list >>> my_int 10
Классы Python
Python поддерживает ограниченную форму множественного наследования в классах.
Частные переменные и методы могут быть объявлены (по соглашению, это не проверяется интерпретатором) с использованием двух символов подчеркивания вначале и не более одного в конце имени (напрмер: «__spam»).
Мы также можем назначать произвольные имена экземплярам класса. Просмотрите примеры:
Class MyClass(object): common = 10 def __init__(self): self.myvariable = 3 def myfunction(self, arg1, arg2): return self.myvariable # This is the class instantiation >>> classinstance = MyClass() >>> classinstance.myfunction(1, 2) 3 # This variable is shared by all classes. >>> classinstance2 = MyClass() >>> classinstance.common 10 >>> classinstance2.common 10 # Note how we use the class name # instead of the instance. >>> MyClass.common = 30 >>> classinstance.common 30 >>> classinstance2.common 30 # This will not update the variable on the class, # instead it will bind a new object to the old # variable name. >>> classinstance.common = 10 >>> classinstance.common 10 >>> classinstance2.common 30 >>> MyClass.common = 50 # This has not changed, because "common" is # now an instance variable. >>> classinstance.common 10 >>> classinstance2.common 50 # This class inherits from MyClass. The example # class above inherits from "object", which makes # it what"s called a "new-style class". # Multiple inheritance is declared as: # class OtherClass(MyClass1, MyClass2, MyClassN) class OtherClass(MyClass): # The "self" argument is passed automatically # and refers to the class instance, so you can set # instance variables as above, but from inside the class. def __init__(self, arg1): self.myvariable = 3 print arg1 >>> classinstance = OtherClass("hello") hello >>> classinstance.myfunction(1, 2) 3 # This class doesn"t have a .test member, but # we can add one to the instance anyway. Note # that this will only be a member of classinstance. >>> classinstance.test = 10 >>> classinstance.test 10
Исключения в Python
Исключения в Python обрабатываются в блоках try-except :
Def some_function(): try: # Division by zero raises an exception 10 / 0 except ZeroDivisionError: print "Oops, invalid." else: # Exception didn"t occur, we"re good. pass finally: # This is executed after the code block is run # and all exceptions have been handled, even # if a new exception is raised while handling. print "We"re done with that." >>> some_function() Oops, invalid. We"re done with that.
Импорт модулей в Python
Внешние библиотеки используются после импорта с использованием ключевого слова import . Вы также можете использовать from import для импорта индивидуальных функций.
Import random from time import clock randomint = random.randint(1, 100) >>> print randomint 64
Работа с файлами в Python
Python обладает большим количеством библиотек для работы с файлами. Например, сериализация (конвертирование данных в строки с библиотекой pickle):
Import pickle mylist = ["This", "is", 4, 13327] # Open the file C:\\binary.dat for writing. The letter r before the # filename string is used to prevent backslash escaping. myfile = open(r"C:\\binary.dat", "w") pickle.dump(mylist, myfile) myfile.close() myfile = open(r"C:\\text.txt", "w") myfile.write("This is a sample string") myfile.close() myfile = open(r"C:\\text.txt") >>> print myfile.read() "This is a sample string" myfile.close() # Open the file for reading. myfile = open(r"C:\\binary.dat") loadedlist = pickle.load(myfile) myfile.close() >>> print loadedlist ["This", "is", 4, 13327]
Разное
- Условия могут склеиваться, например 1 < a < 3 проверит, что a одновременно меньше 3 и больше 1.
- Вы можете использовать del для удаления переменных или элементов в массивах.
- Списки дают очень сильные возможности для манипуляции данными. Вы можете составить выражение с использованием for и последующими инструкциями if или for:
- Глобальные переменные объявляются вне функций и могут читаться без специальных объявлений внутри, но если вы хотите записывать их, вы должны объявить из в начале функции с использованием специального ключевого слова «global», иначе Python назначит новое значение локальной переменной:
Как выучить язык программирования Python
Этот материал не претендует на исчерповающее руководство по Python. Язык программирования Python обладает огромным числом библиотек и различной функциональностью, с которыми вы познакомитесь, продолжив работать с языком и изучая дополнительные источники.
Если вам недостаточно изложенной информации — просмотрите расширенный материал с описанием языка программирования Python — — в нем сведения о языке изложены более подробно.
Среди других материалов рекомендую Learn Python The Hard Way . И, конечно The Python 2 Tutorial и The Python 3 Tutorial .
Большая благодарность Stavros Korokithakis за его отличный tutorial «Learn Python in 10 minutes» .
Если вы хотите что-то улучшить в этом материале — пожалуйста напишите в комментариях.
Синтаксис языка Python, как и сам язык, очень прост.
Синтаксис
Конец строки является концом инструкции (точка с запятой не требуется).
Вложенные инструкции объединяются в блоки по величине отступов. Отступ может быть любым, главное, чтобы в пределах одного вложенного блока отступ был одинаков. И про читаемость кода не забывайте. Отступ в 1 пробел, к примеру, не лучшее решение. Используйте 4 пробела (или знак табуляции, на худой конец).
Вложенные инструкции в Python записываются в соответствии с одним и тем же шаблоном, когда основная инструкция завершается двоеточием, вслед за которым располагается вложенный блок кода, обычно с отступом под строкой основной инструкции.
Основная инструкция : Вложенный блок инструкцийНесколько специальных случаев
Иногда возможно записать несколько инструкций в одной строке, разделяя их точкой с запятой:
a = 1 ; b = 2 ; print (a , b )Но не делайте это слишком часто! Помните об удобочитаемости. А лучше вообще так не делайте.
Допустимо записывать одну инструкцию в нескольких строках. Достаточно ее заключить в пару круглых, квадратных или фигурных скобок:
if (a == 1 and b == 2 and c == 3 and d == 4 ): # Не забываем про двоеточие print ("spam" * 3 )Тело составной инструкции может располагаться в той же строке, что и тело основной, если тело составной инструкции не содержит составных инструкций. Ну я думаю, вы поняли:). Давайте лучше пример приведу.
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:
Без передачи в качестве аргумента названия файла запустит интерпретатор Python :
Введите следующий текст после строки приглашения Python и нажмите Enter:
>>> print "Hello, Python!"
Если вы все сделали правильно, то интерпретатор выдаст строку:
Если вы получили ошибку - удостоверьтесь, что правильно переписали код и что используете интерпретатор версии 2.х (для версии 3.х следует использовать команду print ("Hello, Python"))
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.
Давайте, создадим простую программу-скрипт на Python . Откройте любой текстовый редактор (Sublime, Notepad++, gedit...), создайте в нем файл с именем test и расширением.py (все файлы, содержащие код на Python должны иметь расширение .py ) и запишите в этот файл уже знакомый нам код и сохраните файл:
Print "Hello, Python!"
(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 недопустимо использование знаков препинания или специальных символов, таких как @, $ или % в качестве идентификаторов. Кроме того, Python чуствителен к регистру, то есть cat и Cat это два разных имени.
В Python существует следующая договоренность для названия идентификаторов:
- Имена классов начинаются с большой буквы, все остальные идентификаторы - с маленькой.
- Использования знака подчеркивания в качестве первого символа идентификатора означает, что данный идентификатор является частным (закрытым от использования вне класса).
- Если идентификатор начинается и заканчивается двумя знаками подчеркивания (например, __init__) это означает, что он является специальным именем, определенным внутри языка.
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
Help("keywords")
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):
If True: print "Hi" else: print "Bye"
А этот уже вызовет ошибку:
If True: print "Hi" print "Bye"
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:
Total = item1 + \ item2 + \ item3
Выражения, которые находятся внутри скобок: квадратных (), фигурных ({ }) или круглых (()) не нуждаются в символе переноса строки. Например:
Days = ["Sunday", "Monday", "Tuesday", "Wednesday", "Thursday", "Friday", "Saturday"]
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:
Name = "wasd" description = "Some text" biography = """ Some long text for few lines of code """
В приведенных далее примерах, ввод и вывод различаются присутствием и отсутствием приглашений соответственно (приглашениями являются >>> и...): чтобы воспроизвести пример - вам нужно ввести всё, что следует за приглашением, после его появления; строки, не начинающиеся с приглашений являются выводом интерпретатора. Обратите внимание, что строка, в которой содержится лишь вспомогательное приглашение (" ... ") означает, что вам нужно ввести пустую строку - этот способ используется для завершения многострочных команд.
Большинство примеров в этом руководстве - даже те, которые вводятся в интерактивном режиме - содержат комментарии. Комментарии в Python начинаются с символа решетки # (hash) - и продолжаются до физического конца строки. Комментарии могут находиться как в начале строки, так и следовать за пробельными символами или кодом - но не содержаться внутри строки. Символ решётки в строке остаётся лишь символом решётки. Поскольку комментарии предназначены для того, чтобы сделать код более понятным, и не интерпретируются Python - при вводе примеров они могут быть опущены.
Несколько примеров:
# это первый комментарий SPAM = 1 # а это второй комментарий # ... и наконец третий! STRING = "# Это не комментарий."
Использование Python в качестве калькулятора
Давайте опробуем несколько простых команд Python. Запустите интерпретатор и дождитесь появления основного приглашения - >>> . (Это не должно занять много времени.)
Числа
Поведение интерпретатора сходно поведению калькулятора: вы вводите выражение, а в ответ он выводит значение. Синтаксис выражений привычен: операции + , - , * и / работают также как и в большинстве других языков (например, Паскале или C); для группировки можно использовать скобки. Например:
>>> 2 +2 4 >>> # Это комментарий ... 2 +2 4 >>> 2 +2 # а вот комментарий на одной строке с кодом 4 >>> (50 -5 * 6 ) /4 5.0 >>> 8 /5 # При делении целых чисел дробные части не теряются 1.6000000000000001
Заметьте : Вы можете получить результат, несколько отличный от представленного: результаты деления с плавающей запятой могут различаться на разных системах. Позже мы расскажем о том, как контролировать вывод чисел с плавающей запятой. Здесь использован наиболее информативный вариант вывода этого значения, а не более легко-читаемый, какой возможен:
>>> print (8 /5 ) 1.6
Чтобы учебник читался легче, мы будем показывать упрощённый вывод чисел с плавающей точкой и объясним позже, почему эти два способа отображения чисел с плавающей точкой стали различными. Обратитесь к приложению Арифметика с плавающей точкой: Проблемы и ограничения , чтобы ознакомится с подробным обсуждением.
Для получения целого результата при делении целых чисел, отсекая дробные результаты, предназначена другая операция: // :
>>> # Деление целых чисел возвращает округлённое к минимальному значение: ... 7 //3 2 >>> 7 //-3 -3
Знак равенства ("=") используется для присваивания переменной какого-либо значения. После этого действия в интерактивном режиме ничего не выводится:
>>> width = 20 >>> height = 5 * 9 >>> width * height 900
Значение может быть присвоено нескольким переменным одновременно:
>>> x = y = z = 0 # Нулевые x, y и z >>> x 0 >>> y 0 >>> z 0
Переменные должны быть определены (defined) (должны иметь присвоенное значение) перед использованием, иначе будет сгенерирована ошибка:
>>>
# попытка получить доступ к неопределённой переменной
... n
Traceback (most recent call last)
:
File "
Присутствует полная поддержка операций с плавающей точкой; операции над операндами смешанного типа конвертируют целочисленный операнд в число с плавающей запятой:
>>> 3 * 3.75 / 1.5 7.5 >>> 7.0 / 2 3.5
Поддерживаются и комплексные числа, добавлением к мнимым частям суффикса j или J . Комплексные числа с ненулевым вещественным компонентом записываются в виде (<вещественная_часть> +<мнимая_часть> j) , или могут быть созданы с помощью функции complex(<вещественная_часть> , <мнимая_часть> ) .
>>> 1j * 1J (-1+0j) >>> 1j * complex (0 , 1 ) (-1 +0j) >>> 3 +1j* 3 (3 +3j) >>> (3 +1j) * 3 (9 +3j) >>> (1 +2j) /(1 +1j) (1.5 +0.5j)
Комплексные числа всегда представлены в виде двух чисел с плавающей запятой - вещественной и мнимой частями. Для получения этих частей из комплексного числа z используется z.real и z.imag соответственно.
>>> a=1.5 +0.5j >>> a.real 1.5 >>> a.imag 0.5
Функции конвертации (приведения) к вещественным и целым числам (float() , int()) не работают с комплексными числами, так как нет единственно правильного способа сконвертировать комплексное число в вещественное. Используйте функцию abs(z) чтобы получить модуль числа (в виде числа с плавающей точкой) или z.real чтобы получить его вещественную часть:
>>>
a=3.0+4.0j
>>>
float
(a)
Traceback (most recent call last)
:
File "
В интерактивном режиме последнее выведенное выражение сохраняется в переменной _ . Это значит, что если вы используете Python в качестве настольного калькулятора - всегда есть способ продолжить вычисления с меньшими усилиями, например:
>>> tax = 12.5 / 100 >>> price = 100.50 >>> price * tax 12.5625 >>> price + _ 113.0625 >>> round (_, 2 ) 113.06 >>>
Эта переменная для пользователя должна иметь статус только для чтения . Не навязывайте ей значение собственноручно - вы создадите независимую переменную с таким же именем, скрывающую встроенную переменную вместе с её магическими свойствами.
Строки
Помимо чисел, Python может работать со строками, которые, в свою очередь, могут быть описаны различными способами. Строки могут быть заключены в одинарные или двойные кавычки:
>>> "spam eggs" "spam eggs" >>> "doesn\" t" "doesn"t" >>> "doesn"t" "doesn"t" >>> ""Yes," he said." ""Yes," he said." >>> "\" Yes,\" he said." ""Yes," he said." >>> ""Isn\" t," she said." ""Isn\" t," she said."
Интерпретатор выводит результаты операций над строками тем же способом, каким они были введены: обрамляя в кавычки, и, кроме того, экранируя обратными слэшами внутренние кавычки и другие забавные символы - для того, чтобы отобразить точное значение. Строка заключается в двойные кавычки, если строка содержит одинарные кавычки и ни одной двойной, иначе она заключается в одинарные кавычки. Повторимся, функция print() предоставляет более читаемый вывод.
Строковые литералы могут быть разнесены на несколько строк различными способами. Могут быть использованы продолжающие строки , с обратным слэшем в качестве последнего символа строки, сообщающим о том, что следующая строка есть продолжение текущей:
Hello = "This is a rather long string containing\n \ several lines of text just as you would do in C.\n \ Note that whitespace at the beginning of the line is\ significant." print (hello)
Обратите внимание, что новые строки все ещё нужно подключать в строку через \n ; новая строка, за которой следут обратный слэш - не обрабатывается. Запуск примера выведет следующее:
This is a rather long string containing several lines of text just as you would do in C. Note that whitespace at the beginning of the line is significant.
Если мы объявим строковой литерал сырым (raw) - символы \n не будут конвертированы в новые строки, но и обратный слэш в конце строки, и символ новой строки в исходном коде - будут добавлены в строку в виде данных. Следовательно, код из примера:
Hello = r"This is a rather long string containing\n \ several lines of text much as you would do in C." print (hello)
This is a rather long string containing\n\ several lines of text much as you would do in C.
Или, строки могут быть обрамлены совпадающей парой тройных кавычек: """ или """ . Окончания строк не нужно завершать тройными кавычками - при этом будут включены в строку.
Print (""" Usage: thingy -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to """ )
выводит в результате следующее:
Usage: thingy -h Display this usage message -H hostname Hostname to connect to
Строки могут конкатенироваться (склеиваться вместе) операцией + и быть повторенными операцией * :
>>>
word = "Help"
+ "A"
>>>
word
"HelpA"
>>>
"<"
+ word*
5
+ ">"
"
Два строковых литерала, расположенные друг за другом, автоматически конкатенируются; первая строка в предыдущем примере также могла быть записана как word = "Help" "A" ; это работает только с двумя литералами - не с произвольными выражениями, содержащими строки.
>>>
"str"
"ing"
# <- Так - верно
"string"
>>>
"str"
.strip
()
+ "ing"
# <- Так - верно
"string"
>>>
"str"
.strip
()
"ing"
# <- Так - не верно
File "
Строки могут быть проиндексированы; также как и в C, первый символ строки имеет индекс 0 . Отсутствует отдельный тип для символов; символ является строкой с единичной длиной. Как и в языке программирования Icon, подстроки могут определены через нотацию срезов (slice): два индекса, разделенных двоеточием.
>>> word[ 4 ] "A" >>> word[ 0 :2 ] "He" >>> word[ 2 :4 ] "lp"
Индексы срезов имеют полезные значения по умолчанию; опущенный первый индекс заменяется нулём, опущенный второй индекс подменяется размером срезаемой строки.
>>> word[ :2 ] # Первые два символа "He" >>> word[ 2 :] # Всё, исключая первые два символа "lpA"
В отличие от строк в C, строки Python не могут быть изменены. Присваивание по позиции индекса строки вызывает ошибку:
>>>
word[
0
]
= "x"
Traceback (most recent call last)
:
File "
Тем не менее, создание новой строки со смешанным содержимым - процесс легкий и очевидный:
>>> "x" + word[ 1 :] "xelpA" >>> "Splat" + word[ 4 ] "SplatA"
Полезный инвариант операции среза: s[:i] + s эквивалентно s .
>>> word[ :2 ] + word[ 2 :] "HelpA" >>> word[ :3 ] + word[ 3 :] "HelpA"
Вырождения индексов срезов обрабатываются элегантно: чересчур большой индекс заменяется на размер строки, а верхняя граница меньшая нижней возвращает пустую строку.
>>> word[ 1 :100 ] "elpA" >>> word[ 10 :] "" >>> word[ 2 :1 ] ""
Индексы могут быть отрицательными числами, обозначая при этом отсчет справа налево. Например:
>>> word[ -1 ] # Последний символ "A" >>> word[ -2 ] # Предпоследний символ "p" >>> word[ -2 :] # Последние два символа "pA" >>> word[ :-2 ] # Всё, кроме последних двух символов "Hel"
Но обратите внимание, что -0 действительно эквивалентен 0 - это не отсчет справа.
>>> word[ -0 ] # (поскольку -0 равен 0) "H"
Отрицательные индексы вне диапазона обрезаются, но не советуем делать это с одно-элементными индексами (не-срезами ):
>>>
word[
-100
:]
"HelpA"
>>>
word[
-10
]
# ошибка
Traceback (most recent call last)
:
File "
Один из способов запомнить, как работают срезы - думать о них, как об указателях на места между символами, где левый край первого символа установлен в ноль, а правый край последнего символа строки из n символов имеет индекс n , например:
+---+---+---+---+---+ | H | e | l | p | A | +---+---+---+---+---+ 0 1 2 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1
Первый ряд чисел дает позицию индексов строки от 0 до 5; второй ряд описывает соответствующие отрицательные индексы. Срез от i до j состоит из всех символов между правым и левым краями, отмеченными, соответственно, через i и j .
Для всех индексов, больших или равных нулю, длина среза - разность между индексами, при условии что оба индекса находятся в диапазоне. Например, длина word - 2.
Встроенная функция len() возвращает длину строки:
>>> s = "supercalifragilisticexpialidocious" >>> len (s) 34
| Смотрите также : Перечисляемые типы Строки - вид перечисляемых типов и они поддерживают привычные для этих типов операции. Строковые методы Строки поддерживают большое количество методов для поиска и простых трансформаций. Форматирование строк Здесь описано форматирование строк с применением функции str.format() Операции форматирования строк в старом стиле Операции форматирования, вызывающиеся тогда, когда обычные строки или строки в Unicode оказываются левым операндом относительно операции % , более детально рассмотрены здесь. |
О Unicode
Начиная с Python версии 3.0, строковый тип поддерживает только Unicode (см. http://www.unicode.org/).
Преимущество набора Unicode состоит в том, что он предоставляет порядковый номер для любого символа из любой письменности, использовавшейся в современных или древнейших текстах. До этих пор для символов в сценарии было доступно лишь 256 номеров. Тексты обычно привязывались к кодовой странице, которая устанавливала в соответствие порядковые номера и символы сценария. Это приводило к серьезной путанице, особенно в том, что касалось интернационализации программного продукта. Unicode решает эти проблемы, определяя единую кодовую страницу для всех письменностей.
Для вставки в строку специального символа можно использовать Unicode-экранирование (Python Unicode-Escape encoding). Следующий пример всё пояснит:
>>> "Hello\u 0020World !" "Hello World !"
Экранированная последовательность \u0020 задаёт символ Unicode с порядковым номером 0x0020 (символ пробела).
Другие символы интерпретируются с использованием соответствующих им порядковых значений тем же способом, что и порядковые номера Unicode. Первые 128 символов кодировки Unicode полностью совпадают с 128 символами кодировки Latin-1 , использующейся во многих западных странах.
Помимо стандартных способов кодирования, Python предоставляет целый набор различных способов создания Unicode-строк, основываясь на известной кодировке.
Для конвертирования Unicode-строки в последовательность байтов с использованием желаемой кодировки, строковые объекты предоставляют метод encode() , принимающий единственный параметр - название кодировки. Предпочитаются названия кодировок, записанные в нижнем регистре.
>>> "Äpfel" .encode ("utf-8" ) b"\x c3\x 84pfel"
Списки
В языке Python доступно некоторое количество составных типов данных, использующихся для группировки прочих значений вместе. Наиболее гибкий из них - список (list). Его можно выразить в тексте программы через разделённые запятыми значения (элементы ), заключённые в квадратные скобки. Элементы списка могут быть разных типов.
>>> a = [ "spam" , "eggs" , 100 , 1234 ] >>> a [ "spam" , "eggs" , 100 , 1234 ]
Подобно индексам в строках, индексы списков начинаются с нуля, списки могут быть срезаны, объединены (конкатенированы ) и так далее:
>>> a[ 0 ] "spam" >>> a[ 3 ] 1234 >>> a[ -2 ] 100 >>> a[ 1 :-1 ] [ "eggs" , 100 ] >>> a[ :2 ] + [ "bacon" , 2 * 2 ] [ "spam" , "eggs" , "bacon" , 4 ] >>> 3 * a[ :3 ] + [ "Boo!" ] [ "spam" , "eggs" , 100 , "spam" , "eggs" , 100 , "spam" , "eggs" , 100 , "Boo!" ]
В отличие от строк, являющихся неизменяемыми, изменить индивидуальные элементы списка вполне возможно:
>>> a [ "spam" , "eggs" , 100 , 1234 ] >>> a[ 2 ] = a[ 2 ] + 23 >>> a [ "spam" , "eggs" , 123 , 1234 ]
Присваивание срезу также возможно, и это действие может даже изменить размер списка или полностью его очистить:123 , "bletch" , "xyzzy" , 1234 ] >>> # Вставим (копию) самого себя в начало >>> a[ :0 ] = a >>> a [ 123 , "bletch" , "xyzzy" , 1234 , 123 , "bletch" , "xyzzy" , 1234 ] >>> # Очистка списка: замена всех значений пустым списком >>> a[ :] = >>> a
Встроенная функция len() также применима к спискам:
>>> a = [ "a" , "b" , "c" , "d" 1 ] .append ("xtra" ) >>> p [ 1 , [ 2 , 3 , "xtra" ] , 4 ] >>> q [ 2 , 3 , "xtra" ]
Обратите внимание, что в последнем примере p и q на самом деле ссылаются на один и тот же объект! Мы вернёмся к семантике объектов позже.
Первые шаги к программированию
Безусловно, Python можно использовать для более сложных задач, чем сложение двух чисел. Например, мы можем вывести начало последовательности чисел Фибоначчи таким образом:
>>> # Ряд Фибоначчи: ... # сумма двух элементов определяет следущий элемент ... a , b = 0, 1 >>> while b < 10: ... print (b) ... a , b = b, a+b ... 1 1 2 3 5 8
Этот пример показывает нам некоторые новые возможности.
- Первая строка содержит множественное присваивание (multiple assignment): переменные a и b параллельно получают новые значения - 0 и 1 . В последней строке этот метод используется снова, демонстрируя тот факт, что выражения по правую сторону [от оператора присваивания] всегда вычисляются раньше каких бы то ни было присваиваний. Сами же разделённые запятыми выражения вычисляются слева направо.
- Цикл while (пока) исполняется до тех пор, пока условие (здесь: b < 10) остается истиной. В Python, также как и в C, любое ненулевое значение является истиной (True); ноль является ложью (False). Условием может быть строка, список или вообще любая последовательность; все, что имеет ненулевую длину, играет роль истины, пустые последовательности - лжи. Использованная в примере проверка - простое условие. Стандартные операции сравнения записываются так же, как и в C: < (меньше чем), > (больше чем), == (равно), <= (меньше или равно), >= (больше или равно) и!= (не равно).
- Тело цикла выделено отступом (indented). Отступы - это средство группировки операторов в Python. Интерактивный режим Python (пока!) не имеет какого-либо разумного и удобного средства для редактирования строк ввода, поэтому необходимо использовать табуляции или пробелы для отступа в каждой строке. На практике более сложный текст на Python готовится в текстовом редакторе, а большинство из них имеют функцию авто-отступа. По окончанию ввода составного выражения в интерактивном режиме, необходимо закончить его пустой строкой - признаком завершения (поскольку интерпретатор не может угадать, когда вами была введена последняя строка). Обратите внимание, что размер отступа в каждой строке основного блока должен быть одним и тем же.
- Функция print() выводит значения переданных ей выражений. Поведение этой функции отличается от обычного вывода выражения (как происходило выше в примерах с калькулятором) тем, каким способом обрабатываются ряды выражений, величины с плавающей точкой и строки. Строки выводятся без кавычек и между элементами вставляются пробелы, благодаря чему форматирование вывода улучшается - как, например, здесь: 987
-
17 апреля 2015Многоядерный DSP TMS320C6678 -
17 апреля 2015Продукция Intel: чипсеты и их особенности -
17 апреля 2015Caterpillar представила смартфон с тепловой камерой Cat S60
