Python - język programowania¶

Językiem programowania, którego będziesz się uczył to Python. Jest on przykładem języka wysoko-poziomowego. Innymi językami z tej grupy, o których mogłeś słyszeć, są C++, PHP i JAVA.

Jak się domyślasz istnieją również języki nisko-poziomowe, czasami nazywane językami maszynowymi lub asemblerami. Język maszynowy to zakodowane instrukcje binarne, które mogą być bezpośrednio przetwarzane przez komputer. Asemblery posiadają uproszczony format ze względu na ich bliski związek z nisko-poziomowymi instrukcjami. Mówiąc w skrócie, komputery są zdolne jedynie do przetwarzania programów napisanych w języku nisko-poziomowym, a jeszcze uściślając, wykonują instrukcje programów zapisanych w języku maszynowym. Niezbędne jest zatem przetworzenie każdego języka wysoko-poziomowego (w tym również asemblera) przed uruchomieniem na maszynie docelowej. Wymóg poświęcenia dodatkowego czasu obliczeniowego stanowi drobną wadę w obliczu niewątpliwych zalet języków wysoko-poziomowych.

Po pierwsze, znacznie łatwiej jest programować w języku wysoko-poziomowym. Napisanie programu wymaga znacznie mniej czasu, są one krótsze, bardziej przejrzyste oraz rzadziej posiadają błędy. Po drugie, są przenośne, to znaczy że można je uruchomić na różnych platformach sprzętowych bez konieczności dodatkowych zmian lub ich małym nakładem. Nisko-poziomowe programy działają wyłącznie na jednym rodzaju urządzenia i w celu uruchomienia na innym muszą być zmodyfikowane całe lub w znacznej części.

Ze względu na wymienione korzyści, prawie wszystkie programy pisane są w językach wysoko-poziomowych. Jedynie wyspecjalizowne aplikacje korzystają z języków nisko-poziomowych.

Dwa rodzaje programów przetwarzają język wysoko-poziomowy w nisko-poziomowy: interpretery i kompilatory. Interpreter czyta i wykonuje instrukcje zawarte w kodzie wysoko- poziomowym. Przetwarza program linia po linii, realizując jego działanie.

Kompilator przekształca i tłumaczy program w całości zanim zostanie on uruchominy na komputerze. W tym kontekście program wysoko-poziomowy nazywany jest kodem źródłowym, a wynikowy kodem obiektowym lub wykonywalnym. Po kompilacji program może być powtarzalnie uruchamiany bez potrzeby ponownego tłumaczenia.

Wiele współczesnych języków wykorzystuje oba procesy, gdzie najpierw treść programu jest kompilowana do kodu bajtowego, a następnie interpretowana przez program zwany maszyną wirtualną. Python bazuje na obu technikach, ale z punktu widzenia programisty jest uważany za język interpretowalny.

Istnieją dwa sposoby korzystania z interpretera Python: w trybie shell lub trybie programu. W trybie shell wyrażenia są bezpośrednio wprowadzane w linii komend powłoki Python, co prowadzi do natychmiastowego otrzymania rezultatu. Poniższy przykład pokazuje działanie powłoki shell Python.

$ python3
Python 3.2 (r32:88445, Mar 25 2011, 19:28:28)
[GCC 4.5.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2 + 3
5
>>>

Symbol >>> nazwany jest operatorem zachęty języka Python. Wyświetlany jest w momencie gotowości na przyjęcie kolejnej instrukcji. Po wpisaniu 2 + 3 interpreter oblicza wyrażenie, produkując wynik 5.W następnej linii ponownie otrzymujemy znak zachęty, który oznacza możliwość wprowadzenia kolejnej instrukcji.

Alternatywnie, można napisać cały program, wpisując wyrażenia Python linia po lini w pliku, a następnie wywołać interpreter, który wykona jego zawartość. Plik taki określany jest plikiem źródłowym. Dla przykładu, używając edytora tekstu można stworzyć plik o nazwie firstprogram.py z poniższym kodem źródłowym:

print("My first program adds two numbers, 2 and 3:")
print(2 + 3)

W celu ułatwienia identyfikacji plików z programami Python w systemach operacyjnych powinny one posiadać rozszerzenie``.py``

$ python firstprogram.py
My first program adds two numbers, 2 and 3:
5

Powyższe przykłady uruchomione są z wiersza poleceń w środowisku Unix. W innych systemach operacyjnych mogą wsytąpić różnice w ich wywołaniu. Co więcej, większość programów jest bardziej interesująca.

Sprawdź swoją wiedzę