Python 3: изучаем основы языка программирования

Python 3 относится к высокоуровневым языкам для программирования. Главное отличие – максимально простой в использовании синтаксис. Обогнал аналоги, за последние годы увеличив популярность. Повышение вознаграждения за труд для квалифицированных кадров, знакомых с этим языком, тоже относится к причинам повышения известности.

О языке программирования

Обычно язык программирования становится доминирующим инструментом для какой-то одной отрасли, где работа с ним эффективная. Но это не значит, что сфера применения и инструмент как-либо ограничены. Тот же Python 3 будет основой для разных решений. Инструмент доминирует в сфере машинного обучения, поскольку помогает с созданием скриптов. Много прототипов будущих проектов тоже создаётся на этом языке.

О названии

Создатель языка вдохновлялся комедийным шоу Monty Python. Вторая часть названия и была использована. Сериал расслаблял, отвлекал от реальности. Но со временем пользователи больше связывали это наименование со змеями. Подобные ассоциации вызвал и логотип, на котором изображено то же животное. Правильное произношение термина – Пайтон. Но в Российском обществе привыкли говорить Питон.

Об истории создания

В конце 1880-ых язык заинтересовал программиста с именем  Гвидо ван Россумом. Тогда он работал в Нидерландах, в одном из центров информатики. Этапы истории создания этого языка будут иметь следующее описание:

1. Публикация исходного кода на alt.sources, которая случилась в феврале 1991 года. Первые версии уже выпускали с объектно-ориентированным подходом. Характерна полная поддержка функций, работа со структурами разных типов.
2. Выход второй версии Python состоялся уже к 2000 году. Исходный функционал расширялся за счёт уборщика мусора, поддержки Юникода.
3. Выпуск третьей версии, состоявшийся к 2008 году. До сих пор она основная. Полная переделка привела к несовместимости с предыдущими решениями. С тех пор развитие языка было разделено на две ветки. Некоторые переходят на третью версию, а другие используют вторую на старых проектах.

Язык для всех с лёгким освоением

Благодаря синтаксису Python 3 всегда выделялся на фоне других инструментов для программирования. В коде легко разберётся любой пользователь, ведь он сильно напоминает английский язык. Отсутствует избыточность. Общее количество строк меньше из-за того, что отпадают символы. Отступы используются для обозначения вложенности. Новичкам проще приучиться к правильному оформлению, читаемость кода повышается.

Отчасти простота появилась из-за основы на языке ABC. До создания новых инструментов его применяли при обучении тех, у кого отсутствовала связь со сферой программирования.

Язык программирования Python упрощает работу и увеличивает скорость такими особенностями:

• Интерпретируемость.

Требуется запустить код и получить результат, компилировать ничего не требуется. После каждой из операций за результатами наблюдают, включая режим интерактивности.

• Использование цикла for.

Другие контейнеры, массивы и списки проще использовать.

• Привязка по типу данных.

Она связана со значением, а не с переменными. Значением называют определённый объект с атрибутами, задающими тип и другие характеристики. Название переменных носят ссылки к объектам. Явное определение для типов при таком подходе не нужно. Дополнительный эффект – упрощённое повторное присвоение значений для переменных, в том числе – когда есть отличия между старым и новым.

• A,b = b,a.

Позиции переменных в этой строке изменены. Сначала в Питоне рассматриваются типы переменных, расположенных справа от знака «=». Их помещают в отдельный список. То же самое проделывают со знаками слева от =. Далее просто связываются друг с другом элементы из правого и левого списков. Значения разных переменных по количеству обмениваются без проблем.

• Поддержка уборщика мусора у языка Python.

Удаление объекта происходит автоматически, если на него перестают ссылаться. Это оптимизирует использование памяти, не тратить время на ручное решение вопроса.

• Выделение памяти в автоматическом режиме.

Не требуется самостоятельно выделять память для чего-либо. На разработку нужно меньше времени, но программист теряет часть контроля.

• Удобная функция для возврата нескольких значений.

Всё автоматически преобразуется в список, достаточно перечисления через запятую. Простая строка используется при возврате массива из функции. Не нужно тратить время на самостоятельное решение проблем.

• Динамическая типизация в языке Python.

Программисты не присваивают значения вручную, язык выполняет действия автоматически. Это касается всех операндов по одной операции, даже когда это представители разных групп. Это был только главный список преимуществ и синтаксиса Python 3.

Мощность инструментария и простота инструмента дополняют друг друга. Поддерживают создание прототипов для разных программ.

Теперь мы ответили на вопрос, что такое язык программирования Python 3 и для чего он нужен.

О популярности в разных рейтингах

Этому языку уже более 29 лет. Но программисты со всего мира до сих пор продолжают успешно пользоваться этим инструментом. Почти каждый средний или крупный проект разрабатывается с участием Python. Язык помогает создавать другие инструменты, даже когда на него не делают упор.

Один из индексов, изучающих популярность языков – Tiobe. Информация в нём обновляется на ежемесячной основе. Оценка популярности зависит от того, сколько программистов практикуют конкретный язык. Но это не знак того, что инструмент лучший. Здесь изучают популярность.

С 9% популярности Python находится на третьем месте. В этой позиции он уступает только Java и C++.

PYPL – индекс на основе поисковых запросов в сфере программирования. Здесь Пайтон – язык программирования, занимающий первое место.

О скорости работы

Без подробного изучения не стоит делать далеко идущие выводы.

По скорости набора кода Python уступает другим конкурентам вроде C++. К ухудшению производительности ведут различные особенности, среди которых – типизация динамического характера с интерпретируемостью и так далее.

Но для современной сферы IT важна не только скорость набора кода, но и скорость, с которой разрабатывают программы. Поддержка и отладка, тестирование, разработка требуют дополнительных материальных затрат. И в этом направлении Python своих ближайших конкурентов обходит.

Любой проект требует выбора лучшего инструмента и метода для воплощения в реальность.

Программисты на практике выбирают несколько приёмов, благодаря которым некоторые недостатки становятся не такими очевидными:

1. Применение готовых инструментов. Для большинства задач на практике ряд инструментов уже реализован. Отлаженные коды библиотеки дают лучший результат.
2. Модули для упрощения тестирования. Выделяют участки, снижающие производительность цепочки.
3. Оптимизированный интерпретатор. Работа интерпретатора тоже влияет на скорость, с которой разрабатываются программы. Одни конструкции будут быстрыми, другие – медленными.
4. Лучшие алгоритмы и инструменты при работе с Python 3, что это за программа – уже разобрали. Важно выбирать алгоритмы, благодаря которым производительность улучшается. Пример – двоичный поиск для элементов в массивах, которые уже прошли сортировку. Задача выполняется быстрее при правильных инструментах. Строгая последовательность, не меняющаяся со временем – причина обратиться не к спискам, а к кортежам.
5. Встраиваемый код на C. Им обрабатывают участки кода, связанные со слишком большим количеством запросов. Язык C, к примеру, применяют в функциях создания баз, принимающих сведения из других источников и передающих следующим.

Что можно создавать с помощью языка программирования?

Back-end сайта

Серверная часть сайта разрабатывается на основе двух фреймворков – Flask и Django. Благодаря им Python относят к серверным инструментам программирования с расширенным набором возможностей. Это некоторые примеры работы для программиста:

• Созданием файлов HTML.
• Вызов баз с информацией.
• Налаживание связи по URL адресам.

PHP контролирует большую часть рынка, но всё больше разработчиков интересуется и тем, для чего и где используются Python разных версий.

Blockchain

Это название применяют для последовательной цепочки блоков, каждый из которых связан с предыдущими, содержит в себе определённую информацию. В финансовой сфере и в криптиовалютах популярность технологии возрастает, но она универсальна.

Блокчейн отличается следующими преимуществами:

1. Защищённость информации.
2. Одновременная её открытость.
3. Из разных точек мира доступ открывают в равной степени.
4. Защита от взломов.

Главное – правильно всё спроектировать, тогда составление полноценного Блокчейна пройдёт без проблем. Для чего нужны и что можно написать на Python ещё? Продолжим описание.

Боты

Так называют программы, которые автоматически выполняют определённые действия, либо реагируют на поступающие сигналы. Их часто используют для технической поддержки, поскольку они создают примитивные имитации человеческого поведения.

Сложность программы увеличивает стоимость заказа на миллионы. Трудно проектировать ботов, которых невозможно отличить от обычного человека. Программы дополняют реальными поведенческими факторами.

Дополненная реальность

Виртуальные технологии, дополняющие физический мир. На реальное окружение проецируются объекты, которые обычно остаются только виртуальными. Основа работы – взаимодействие со специальными метками. Стоимость профессиональных приложений в этой сфере тоже достаточно высока.

Создание проекта не отличается простотой, часто приходится привлекать программистов, имеющих опыт с Питоном, синтаксисом и языком программирования.

Нейронные сети

Программирование заимствовало понятие из биологии. Нейронной сетью называют последовательность из нейронов, которые связаны друг с другом. Если они созданы программно, то выполняют одновременно несколько функций:

• Анализ информации.
• Запоминание.
• Воспроизведение из памяти.

Позволяют решать сложные задачи, для вычисления которых помогает и человеческий мозг. Пример – для распознавания, классификации на основе признаков.

Текстовые редакторы

Программа, которая используется не только для текста, но и для кода. Поддерживают работу с синтаксисом, автоматическое определение языка. Серьёзные проекты предполагают больше вложений знаний, сил.

Язык программирования

Компьютер себе относится к многоуровневым устройствам. Сначала программисты используют сложные инструменты, а потом с их помощью создают более простые. Проект требует немного времени, но производительность меньше. Python эффективный и сложный язык.

Создание другого такого на данной основе нецелесообразно, хотя идея допустима. Лучше заняться созданием интерпретатора, для этого же инструмента или для других. Они тоже дадут понять, на чём написаны Python Programming Language разных версий.

Заключение

Простой синтаксис и небольшая длина кода сделали Python действительно одним из простых языков для освоения. Это отличный выбор для тех, кто только начинает осваивать программирование. После изучения основ легко понять, сколько задач решает Python. После первых уроков уже можно воплощать в жизнь первые проекты.