
В этой заметке мы попытаемся познакомиться с основными элементами языка программирования Python (правильное произношение —Пáйтон, хотя по-русски его зачастую называют Питóном).
Почему Python?
Python — один из наиболее популярных сейчас языков программирования, он отлично подходит для решения широкого спектра практических задач (и реально применяется: Google, Facebook, GIMP, Sims…).
Богатая стандартная библиотека Python содержит модули, выполняющие множество разнообразных задач: работу с различными форматами файлов и сетевыми протоколами, криптографией и базами данных…
Python — свободное ПО, работающее едва ли не на любой современной платформе: Windows, macOS, Linux/Unix, iOS, Android и др.
С другой стороны, Python очень прост в изучении. Во всяком случае, синтаксис у него заметно проще, чем у многих других популярных языков.
При этом особенности синтаксиса прямо-таки вынуждают писать аккуратный легко читаемый код. [По правде сказать, это не совсем так: есть в Python конструкции, способные серьезно озадачить начинающего программиста. Однако, поначалу без них можно запросто обойтись]
Недаром в последнее время Python понемногу вытесняет в школьном курсе информатики более «традиционные» языки.
Python 2 или Python 3?
Еще недавно этот вопрос был очень серьезным. На компьютере с macOS или Linux Python 2.x присутствовал по умолчанию (да и во многих учебниках можно было увидеть именно его).
Однако поддержка второй версии языка в 2020 году закончилась. Так что вопрос снят. Мы будем изучать Python 3.
Заметьте: Python 3 существенно отличается от Python 2. Поэтому всегда нужно обращать внимание, какой из них используется в книге или статье, которой вы пытаетесь воспользоваться.
Что нам потребуется?
Что же нам потребуется для изучения Python? Для работы с любым языком программирования нужно иметь, как минимум, редактор, с помощью которого пишут и редактируют текст программы, и компилятор, «переводящий» этот текст на «язык компьютера».
Устанавливаем Python
Для полноценного использования Python установите его свежую версию на свой компьютер. Если вы работаете под Windows или macOS, скачайте установщик с сайта python.org. Для Linux воспользуйтесь установкой из репозитория. Заметьте: вместе с компилятором устанавливается IDLE (Integrated Development and Learning Environment = Интегрированная среда разработки и обучения). То есть можно больше ничего не устанавливать. Однако, для серьезной работы можно установить какой-нибудь более совершенный редактор.
Если вы только начинаете знакомство с Python, рекомендую попробовать Thonny — интегрированную среду, созданную специально для начинающих. Она не загромождена излишними (для начинающего!) элементами. Ее можно установить на компьютере, не имея административных прав. К тому же, в нее встроен компилятор, т.е. можно не устанавливать Python отдельно.

Наконец, для первых экспериментов с Python можно вообще ничего не устанавливать, а просто воспользоваться онлайн-IDE repl.it. Войдите на сайт, выберите Python 3 (там есть и другие языки) — и можно программировать.
Что ж, приступим…
Базовые элементы
Привет, мир! или
вывод на экран в Python
Начнем с «классики жанра». Выведем на экран традиционное «Привет, мир!» Тут Python будет неоригинален: нужно написать слово print
, а затем в скобках — то, что хотим вывести.
Заметьте: Python — язык интерпретируемый, поэтому команды можно не только вписывать в программу, но и вводить по одной непосредственно в оболочке — компьютер их тоже выполнит.
Еще одно замечание: программа на Python — это текстовый файл, сохраненный с расширением «.py», например, task1.py
Если мы хотим вывести какой-нибудь текст, его нужно заключить в кавычки (не важно, одинарные или двойные).
Так мы и поступим:
print("Привет, мир!")
Для вывода чисел кавычки не нужны:
print(100500)
Нетрудно догадаться, что на экране появится именно это число — 100500.
Переменные
Для хранения изменяющихся в процессе работы программы данных используют (Кто бы мог подумать! 😉 ) переменные. В отличие от C, Java или Pascal, переменные в Python не нужно заранее объявлять. Создаются они в тот момент, когда в первый раз получают значение. И тип их определяется хранящимся в данный момент значением.
Динамическая типизация упрощает написание программ, но увеличивает вероятность ошибок.
В именах переменных можно использовать буквы, цифры и символ подчеркивания (имя не может начинаться с цифры).
Имена, начинающиеся со знака подчеркивания — специальные. Давать своим переменным такие имена не рекомендуется.
Python 3 допускает использование в именах букв любых алфавитов, например, русского. Однако, рекомендуется использовать только ASCII-символы (т.е. ограничиться латинским алфавитом).
«Обычные» имена переменных рекомендуется записывать только строчными буквами. Если имя состоит из нескольких слов/частей, то тоже записывать всё маленькими буквами через знак подчеркивания, например, very_big_mouse
.
Вот пример программы, в котором переменная получает значение, а затем это значение выводится на экран.
apples = 10
print(apples)
На экран будет выведено значение переменной apples
, т.е. число 10.
Получаем информацию от пользователя
В процессе выполнения программы важно иметь возможность получать ту или иную информацию от пользователя. Для этого в Python используется функция input
. Введенное человеком значение обычно сохраняют в переменной. Например, так:
username = input()
print("Привет, " + username + "!")
Чтобы пользователь понимал, чего от него ждет компьютер, в качестве параметра функции input
можно указать текст, который будет показан на экране. Например, записанную выше программу можно слегка изменить вот так:
username = input("Как тебя зовут? ")
print("Привет, " + username + "!")
В результате на экране появится вопрос «Как тебя зовут?» Затем компьютер будет ждать, когда человек введет свое имя, сохранит его в переменной username
, а потом напишет приветствие, в которое подставит это значение.
Оператор присваивания
Знаком = в Python обозначают оператор присваивания. При его выполнении переменная, находящаяся слева от знака, получает значение, указанное справа.
В Python можно использовать также комбинированные операторы, предписывающие, как следует изменить значение переменной. Например, +=
указывает, что значение нужно увеличить на заданную величину, т.е. cost += 10
соответствует cost = cost + 10
.
Комментарии в Python. Как и зачем?
Комментарии в программировании — это пояснения, которые помогают автору или другому программисту быстрее разобраться в том или ином фрагменте кода.
Компьютер текст комментария пропускает, не обращая на него никакого внимания.
Это позволяет временно отключить тот или иной участок программы, если отметить его как комментарий — «закомментировать».
В Python, чтобы превратить строку текста в комментарий, нужно поставить перед ней символ #. Если символ # стоит посреди строки, комментарием будет часть, находящаяся после этого символа. Например:
# Вся эта строка — комментарий
print('Этот текст будет напечатан') # А это — комментарий
Если нужно закомментировать многострочный текст, в его начале и конце нужно поставить трижды повторенные кавычки (как и для текста в print, можно использовать как одиночные, так и двойные кавычки). Например:
'''Это многострочный
комментарий'''
Не забывайте комментировать свой код!
Операции в Python
В Python есть несколько типов операций.
- арифметические операции
- операции сравнения
- логические операции
- битовые операции
Арифметические операции
Арифметические операции служат для выполнения вычислений.
+
— сложение.–
— вычитание.*
— умножение./
— деление.//
— деление нацело.%
— остаток от деления.**
— возведение в степень.
Операции сравнения
Операции сравнения выдают результат сравнения двух значений как True
(истина) или False
(ложь).
Обратите внимание: логические константы False
и True
записываются в Python с заглавной буквы.
==
— равно?!=
— не равно?>
— больше?<
— меньше?>=
— больше или равно?<=
— меньше или равно?
Логические операции
Логические операции также дают результат True
или False
.
and
— операция «И», дает результатTrue
, если оба операнда истинны.or
— операция «ИЛИ», дает результатTrue
, если истинен хотя бы один из операндов.not
— операция «НЕ» (унарная), дает результатTrue
, если операнд ложный.
Битовые операции
Битовые операции работают с каждым битом двоичного представления операндов.
- & — битовое И (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующие биты обоих операндов равны 1).
- | — битовое ИЛИ (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующие бит хотя бы одного из операндов равен 1).
- ^ — битовое исключающее ИЛИ (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующий бит только одного из операндов равен 1).
- ~ — битовая инверсия (НЕ) (бит в двоичной записи результата равен 1, если соответствующий бит операнда равен 0).
- << — битовый сдвиг влево (значения битов левого операнда сдвигаются на заданное правым операндом число разрядов, «лишние» биты отбрасываются)
- >> — битовый сдвиг вправо
Выражения в Python
Выражения в Python составляются из операндов с помощью операций (см. выше) и скобок. Операндами могут быть литералы (запись значения непосредственно в выражении), переменные, функции.
Приоритет операций
В Python, как и в математике, при вычислении выражений, содержащих несколько операций, они выполняются в строго определенном порядке:
- Выражения в скобках
- Возведение в степень (
a ** 3
) — справа налево - Унарный минус (
-a
) и битовое отрицание (~a
) - Умножение и деление (
a * b
,a / b
,m // 4
,n % 3
) - Сложение и вычитание (
a + b
,m - n
) - Сдвиги (
n << 2
,m >> 1
) - Битовое И (
n & m
) - Битовое исключающее ИЛИ (
n ^ m
) - Битовое ИЛИ (
n | m
) - Сравнение (
n == 0
,m != n
,a > 0
,b < 5
,x >= 10
,z <= 2
) - НЕ (
not
) - И (
and
) - ИЛИ (
or
)
Огромное спасибо за информацию.