Что такое Python и для чего он используется?

В этой статье мы объясним, что такое Python, для чего его можно использовать и почему он так популярен.

На вопрос «Что такое Python?» есть простой ответ, который вы можете найти в первом абзаце его статьи в Википедии. Но он не расскажет вам, почему Python неизменно считается одним из самых популярных языков программирования, или почему его можно использовать для стольких разных задач, и почему он чертовски хорош практически во всех этих областях.

Но мы хотим ответить на эти вопросы, поэтому давайте совершим небольшое погружение и узнаем, что делает Python таким уникальным, популярным и интересным.

Введение в Python

В двух словах, Python — это язык программирования высокого уровня, созданный в 1991 году Гвидо ван Россумом. С тех пор он был выпущен под лицензией с открытым исходным кодом, что делает его бесплатным для всех, кто хочет использовать или модифицировать программное обеспечение.

Python известен своей простотой использования, а его синтаксис позволяет программистам выражать концепции в меньшем количестве строк кода, чем это было бы возможно в таких языках, как C++ или Java.

Предложения по улучшению Python (PEP)

Одной из особенностей Python, которая отличает его от других языков программирования, является включение так называемых » предложений по улучшению Python » (PEP). PEP — это документы, которые описывают предлагаемые изменения в языке и предоставляют механизм для внесения вклада сообществом в эти предложения. Любой член сообщества может отправить PEP, который затем проходит процесс обсуждения и уточнения, прежде чем он будет принят или отклонен основными разработчиками Python.

Этот процесс гарантирует, что новые функции, добавленные в язык, будут хорошо спроектированы и получат широкую поддержку в сообществе, прежде чем они будут включены в основной код Python.

Дзен Python

Один из таких PEP стал легендарным: » PEP 20 — The Zen of Python «, написанный разработчиком ядра CPython ( эталонная реализация Python) Тимом Питерсом.

Zen of Python предоставляет руководство по дизайну языка и связанных с ним библиотек, подчеркивая важность красоты, простоты и ясности:

Beautiful is better than ugly.
Explicit is better than implicit.
Simple is better than complex.
Complex is better than complicated.
Flat is better than nested.
Sparse is better than dense.
Readability counts.
Special cases aren't special enough to break the rules.
Although practicality beats purity.
Errors should never pass silently.
Unless explicitly silenced.
In the face of ambiguity, refuse the temptation to guess.
There should be one-- and preferably only one --obvious way to do it.
Although that way may not be obvious at first unless you're Dutch.
Now is better than never.
Although never is often better than *right* now.
If the implementation is hard to explain, it's a bad idea.
If the implementation is easy to explain, it may be a good idea.
Namespaces are one honking great idea -- let's do more of those!

Пифонисты, «Питонический путь» и доброжелательный диктатор на всю жизнь

Один из наиболее частых вопросов, которые задают начинающие программисты на Python, звучит так: «Что такое „Pythonic Way“ для выполнения X?» Обычно это относится к определенному способу решения проблемы, который использует особенности языка особенно элегантным или эффективным образом.

И хотя часто существует несколько способов выполнить любую задачу в Python, опытные питонисты часто имеют твердое мнение о том, что представляет собой хороший код, и они не стесняются делиться этим мнением! Как сказал Гвидо ван Россум, доброжелательный пожизненный диктатор Python (BDFL): «Есть только один способ сделать это, и именно поэтому он работает».

Для чего используется Python

Теперь мы рассмотрим, для чего обычно используется Python.

Веб-разработка

Python часто используется для веб-разработки. Популярные веб-фреймворки Python включают Django и Flask, и многие крупные сайты, включая Reddit и Instagram, созданы с использованием Python.

Машинное обучение и искусственный интеллект

Python очень популярен для машинного обучения и искусственного интеллекта в целом, а такие пакеты, как TensorFlow и scikit-learn, предоставляют мощные инструменты для этих целей.

Также многие другие популярные библиотеки машинного обучения, такие как Keras и PyTorch, написаны на Python.

Наука о данных и анализ данных

Python также широко используется в науке о данных и анализе данных. Библиотека pandas предоставляет мощные инструменты для работы с табличными данными, а библиотека matplotlib — популярный инструмент для создания визуализаций этих данных.

Jupyter, среда ноутбуков для Python, также широко используется специалистами по данным для исследовательского анализа и создания воспроизводимых исследований.

Тестирование программного обеспечения

Python широко используется в тестировании программного обеспечения. Модуль unittest — это встроенная библиотека, предоставляющая инструменты для этой цели, а инфраструктура pytest — популярная сторонняя альтернатива unittest.

Разработка игр

Python также используется в разработке игр с такими пакетами, как PyGame, обеспечивающими функциональность для создания игр и других графических приложений, а также часто используется для написания сценариев в более крупных игровых движках, таких как Unity ( docs и Unreal Engine 4 ( docs )).

Почему вы должны изучать программирование на Python?

Давайте рассмотрим причины, по которым вам стоит задуматься об обучении программированию на Python.

Python прост в использовании

Python считается одним из самых простых языков для изучения. Это связано с тем, что код Python очень прост для чтения и выполнения, и его можно записать в меньшем количестве строк, чем в других языках. Язык имеет краткий синтаксис, который позволяет программистам выражать концепции в меньшем количестве строк кода, чем это было бы возможно в других языках. Это означает, что новички могут быстро освоить основы кодирования на Python, а опытные программисты могут сэкономить время, написав более эффективный код.

Но даже несмотря на то, что Python прост в освоении, будьте уверены, что он также достаточно мощен для создания приложений профессионального уровня.

Python с открытым исходным кодом

Любой может внести свой вклад в разработку Python, и за использование или разработку на этом языке не взимается лицензионная плата.

Это также означает, что существует огромное сообщество разработчиков, которые готовы помочь новичкам начать работу и постоянно работают над улучшением языка. А поскольку это открытый исходный код, вы можете быть уверены, что всегда будут доступны бесплатные инструменты и библиотеки для использования с Python.

Почему Python так популярен?

Python настолько универсален, что его можно использовать для разработки как настольных, так и веб-приложений. Он прост в освоении для начинающих и имеет мощные библиотеки для анализа данных и машинного обучения.

На самом деле, давайте быстро рассмотрим некоторые из его ключевых особенностей:

• Объектно-ориентированный : код может быть организован в классы и модули. Это упрощает повторное использование кода и создание новых библиотек.
• Интерпретируется : Python не нужно компилировать перед запуском. Это делает разработку быстрее и проще, так как вам не нужно ждать завершения процесса компиляции каждый раз, когда вы вносите изменения.
• Высокий уровень : Python абстрагирует многие детали реализации (например, управление памятью), чтобы программисты могли сосредоточиться на более широкой картине.
• Динамический : переменные можно создавать и уничтожать во время выполнения. Это ускоряет разработку, так как вам не нужно заранее объявлять переменные.
• Мультипарадигма : в том числе функциональная, процедурная и объектно-ориентированная. Это позволяет легко переключаться между различными стилями программирования в зависимости от поставленной задачи.
• Переносимость : код Python можно запускать на любой платформе, поддерживающей интерпретатор, что упрощает перенос кода с одной платформы на другую.

Шесть полезных советов по Python

Давайте рассмотрим несколько советов, как максимально эффективно использовать Python.

1. Используйте правильный отступ

Python очень требователен к отступам. Все строки кода, которые должны выполняться вместе, должны иметь одинаковый отступ, иначе Python выдаст ошибку. Это может быть четыре пробела или одна вкладка, но что бы вы ни выбрали, будьте последовательны!

2. Не забывайте о двоеточиях

После объявления forцикла или ifоператора не забудьте поставить двоеточие в конце строки! В противном случае Python выдаст вам ошибку.

3. Используйте правильную грамматику в именах переменных

Это может показаться придирчивым правилом, но на самом деле ваш код намного легче читать другим людям (и вам самим, когда вы вернетесь к нему позже!). Придерживайтесь использования строчных букв и символов подчеркивания ( _) в именах переменных и старайтесь, чтобы они описывали то, что хранится в переменной.

4. Используйте встроенную функцию справки

Python имеет множество функций и методов (предварительно написанный код, который вы можете использовать для выполнения определенных задач), и может быть сложно запомнить их все. Вот для чего эта helpфункция! Если вы когда-нибудь забудете, как работает определенная функция или какие аргументы она принимает, просто введите help(function_name)свою оболочку Python.

5. Используйте и злоупотребляйте стандартной библиотекой

Стандартная библиотека — это набор модулей, которые включаются в каждую новую установку Python. Эти модули предоставляют массу функций, и есть большая вероятность, что все, что вы пытаетесь сделать, уже реализовано в стандартной библиотеке.

6. Присоединяйтесь к сообществу

Есть много способов принять участие в сообществе, будь то сообщения об ошибках или добавление новых функций с помощью запросов на включение в GitHub, ответы на вопросы в Stack Overflow или выступления на конференциях и встречах по всему миру.

Заключение

Python заслуживает каждого внимания, которое ему уделяется. Это универсальный язык, который можно использовать для разработки настольных графических приложений и веб-сайтов. Вы также можете использовать Python для разработки сложных научных и числовых приложений. Python разработан с функциями, облегчающими анализ и визуализацию данных.

И я повторю еще раз: участие не только сделает вас лучше в Python (потому что вы будете учиться у других людей), но также поможет сделать Python лучше для всех остальных!