На чем написан пайтон

Язык Python — описание, синтаксис, плюсы и минусы

P ython — высокоуровневый язык программирования общего назначения. Он имеет минималистичный синтаксис и направлен на повышение читаемости кода (и в целом на повышение производительности разработчика).

В статье рассмотрим основные особенности языка, его плюсы и минусы, базовый синтаксис + разберём простой пример кода.

О языке

По-русски Python произносится как — «пайтон», но более распространенная версия произношения — «питон». Язык поддерживает несколько парадигм программирования: объектно-ориентированное, функциональное, структурное, императивное и аспектно-ориентированное.

История создания

Разработку Python начал Гвидо ван Россум в декабре 1989 года. Для ОС Amoeba требовался расширяемый скриптовый язык. На досуге, Гвидо начал писать Python, позаимствовав некоторые наработки из языка ABC.

Версия Python 2.0 была выпущена 16 октября 2000 г., а первая обратно-несовместимая версия Python 3.0 — 3 декабря 2008 г.

Какие задачи удобно решать на Python

Основной упор в Python делается на скорости написания кода (а не на скорости выполнения кода, как например в языках С и C++). Поэтому в первую очередь Python удобно использовать там, где нужно быстро написать что-то работающее.

Все чаще Python используется для анализа данных, как в науке, так и коммерческой сфере. Этому способствует простота языка и большое разнообразие открытых библиотек.

Другая область применения, для которой хорош Питон — системное администрирование и DevOps. На это есть как минимум 3 причины:

Типизация

Python является языком с полной динамической типизацией и автоматическим управлением памятью. Динамическая типизация означает, что тип переменной определяется только во время исполнения.

С одной стороны, динамическая типизация упрощает написание программ. Но с другой, имеет ряд недостатков — повышается риск ошибиться с типами и снижается производительность программы.

В «Питоне» реализованы встроенные типы, например:

Также есть и готовые коллекции:

Добавить новый тип можно написав свой класс или определив новый тип в модуле расширения.

Производительность

По производительности Python относительно медленный язык (по сравнению с C, Go, Java). Его скорость выполнения схожа с другими интерпретируемыми языками (PHP, Ruby). Однако возможность компиляции python-кода в байт-код позволяет добиться большей производительности.

Основные причины, из-за которых Python «медленный»:

Несмотря на это, в большинстве задач гораздо важнее быстро получить результат, нежели ускорить выполнение программы. Особенно это важно для бизнеса или стартапа, где критически важно быстро выпустить продукт в production и начать зарабатывать.

Если для задачи критична производительность, используйте последнюю версию Python. Или присмотритесь к PyPy.

Global Interpreter Lock — это глобальная блокировка интерпретатора Python. GIL накладывает ограничение на потоки — нельзя использовать несколько процессоров одновременно. Тем самым GIL помогает избежать конфликтов при одновременном обращении разных потоков к одним и тем же участкам памяти.

Многие разработчики против GIL в Python-е, однако создатель проекта Гвидо ван Россум заявляет, что GIL не так уж и плох, и убирать его из CPython`а он не планирует.

Плюсы и минусы Python

Синтаксис

Программный код на Python организовывается в функции и классы. Они объединяются в модули, а модули могут быть объединены в пакеты.

Синтаксис Python прост и лаконичен, что делает его удобным для изучения.

Отличительная черта языка — использование отступов для выделения блоков кода и управляющих структур

В отличие от других языков программирования, отступы в Python напрямую влияют на вложенность выражений. Именно эта особенность положительно влияет на читаемость Python-кода.

Пример кода

Простой пример кода — классический «Hello, World!»:

Попробуем разобрать более сложный код. Дано: 10 рандомных чисел. Необходимо отсортировать их в порядке возрастания.

from random import randint def get_numbers(count): numbers = [] for i in range(count): numbers.append(randint(1, 99)) return numbers my_numbers = get_numbers(10) my_numbers.sort() print(my_numbers)

Результат выполнения данного скрипта выглядит следующим образом:

[20, 27, 29, 36, 53, 74, 75, 81, 87, 93]

В данной статье мы рассмотрели лишь верхушку айсберга под названием Python. Изучив этот язык вы удивитесь, насколько просто и лаконично может выглядеть код и как просто его писать.

Источник

Основные реализации Python: характеристика и преимущества

В этой статье мы расскажем вам о CPython, Jython, IronPython, PyPy и Cython. Поговорим об их основных отличиях и преимуществах.

Область компьютерных наук является, пожалуй, самой популярной в наши дни. И она всё ещё продолжает расти и развиваться. То, что представляют из себя компьютерные науки сейчас, совсем не похоже на то, чем они были в самом начале. Благодаря Computer Science, теперь есть возможность создавать вещи, которые волшебным образом меняют жизни миллионов людей! Такой разительный прогресс позволил создать искусственный интеллект, глубокое обучение и многие другие концепции, которые раньше считались невозможными.

Языки программирования в целом являются одним из наиболее стремительно развивающихся элементов компьютерных наук. Но развиваются они неравномерно. Возьмем к примеру Python. Это высокоуровневый язык программирования, который очень вырос со времени своего выхода в свет и сейчас используется в самых разных сферах. В результате он выделяется даже на фоне других успешно развивающихся языков.

Стоит отметить, что сам по себе Python довольно многообразен и используется в различных реализациях. Это и будет темой нашей статьи: мы рассмотрим разные способы реализации этого языка, существующие на данный момент.

Основные реализации Python

Мы уже несколько раз использовали термин «реализация». Но что под этим подразумевается? Говоря о реализации, мы имеем в виду то, как был написан интерпретатор – какие языки были использованы и какова главная задача конкретно этого интерпретатора.

А теперь давайте разберем некоторые реализации Python.

1. CPython

CPython – это, по сути, дефолтный и наиболее распространенный интерпретатор (реализация) языка Python, написанный на C. Это изначальная версия языка, которую пользователи скачивают с официального сайта – Python.org.

Лучше всего CPython можно описать как некую смесь интерпретатора и компилятора, так как написанный вами код преобразуется в байт-код. Под байт-кодом мы понимаем программный код, который компилируется и преобразуется в низкоуровневый язык, который, в свою очередь, может быть использован как набор инструкций для интерпретатора. Именно этот байт-код и выполняется на виртуальной машине CPython.

Поскольку это «родная» реализация Python, CPython наиболее совместим с пакетами и модулями языка. Эта реализация будет наилучшим выбором, если вам нужно написать код, полностью соответствующий стандартам Python.

Марк Лутц «Изучаем Python»

Скачивайте книгу у нас в телеграм

2) Jython

Jython – это ещё одна реализация Python. Она была написана на Java и работает на Java-платформах. Как и в CPython, исходный код конвертируется в байт-код – набор инструкций для интерпретатора. Jython работает на виртуальной машине, которая использует то же окружение, что и Java. Данная реализация обеспечивает удобную работу с Java-программами. Вы легко сможете вызывать и использовать свои функции и классы Java непосредственно из Jython. Это дает пользователям Python доступ к огромнейшей экосистеме библиотек и фреймворков, имеющихся в Java. И наоборот.

3) IronPython

4) PyPy

Эта реализация написана на самом Python и является альтернативой CPython. PyPy был написан с учетом всех особенностей языка Python, поэтому он наиболее совместим с CPython. Это позволяет запускать веб-фреймворки, такие как Django и Flask. PyPy использует концепцию JIT-компиляции (Just-in-time), которая позволяет компилировать исходный код прямо во время выполнения программы. Это делает PyPy в несколько раз быстрее CPython. Многие пользователи последнего жаловались именно на низкую скорость выполнения. Таким образом, PyPy полностью улучшает эту часть CPython.

5) Cython

В отличие от других реализаций Python, упомянутых выше, Cython не является интерпретатором Python. Это, скорее, надмножество языка Python, которое дает возможность пользователям компилировать программы на языке C.

Вообще, объединенная мощь Python и C — самое потрясающее в Cython. Благодаря ей Cython можно использовать для написания расширений C, а также для преобразования Python-кода в C. Таким образом, Cython сохраняет удобство и комфорт, за которые все так любят Python, устраняя многие ограничения последнего.

Заключение

Python за годы своего активного развития очень расширился. Различные реализации этого языка удовлетворяют нужды разных пользователей. Если вы планируете писать код на Python на профессиональном уровне, высока вероятность, что со временем вы столкнетесь с несколькими из упомянутых реализаций. И когда это произойдет, нужно уметь распознать, с чем именно вы столкнулись, и почему для данного кода выбрана именно такая реализация Python.

Источник

Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана
Bauman National Library

Персональные инструменты

Python

Python (произносится [ ˈpaɪ.θən ] )является широко используемым языком программирования общего назначения, высокого уровня. Его философия дизайна подчеркивает читаемость кода, а его синтаксис позволяет программистам, выразить понятия в меньшем количестве строк кода, чем было бы возможно в таких языках, как С ++ или Java. Язык обеспечивает конструкции, предназначенные для того, чтобы программы были четкие на обоих малых и больших масштабах.

Python поддерживает несколько парадигм программирования, в том числе объектно-ориентированного, императивном и функциональном программировании или процедурных стилей. Он имеет динамическую систему типов и автоматическое управление памятью и имеет большую и всеобъемлющую стандартную библиотеку.

Компиляторы Python имеются для установки на многих операционных системах, что позволяет выполнять код Python на самых разнообразных систем. Использование сторонних инструментов, таких как py2exe или Pyinstaller. Python код может быть собран в автономный исполняемый файл для некоторых из самых популярных операционных систем, что позволяет распространение программного обеспечения Python основе для использования на этих средах, не требуя установка интерпретатора Python.

CPython, ссылка реализация Python, является свободное и открытое программное обеспечение и имеет модель развития общин, как это делают почти все его альтернативные реализации. CPython управляется некоммерческой компанией Python Software Foundation.

Содержание

История

О происхождении Python, Ван Россум написал в 1996 году:

Python 2.0 был выпущен 16 октября 2000 года, в котором было много крупных новых функций, в том числе цикла обнаружения сборщиком мусора и поддержки Unicode. В этом выпуске процесс развития был изменен и стал более прозрачным и сообщество поддержало.

Python 3.0 (также называемый Python 3000 или py3k), фаворит, в обратном направлении-несовместимые релиз был выпущен на 3 декабря 2008 года, после длительного периода тестирования. Многие из его главных особенностей были портированном к обратной совместимости Python 2.6 и 2.7.

Особенности и философия

Python является языком программирования мульти-парадигмы: объектно-ориентированное программирование и структурного программирования полностью поддерживает, и есть ряд особенностей языка, которые поддерживают функциональное программирование и аспектно-ориентированное программирование (в том числе путем метапрограммирования и магических методов). Многие другие парадигмы поддерживаются с помощью расширений, в том числе дизайн по контракту и логика программирования.

Python использует динамическую типизацию и сочетание подсчета ссылок и цикла обнаружения сборщика мусора для управления памятью. Важной особенностью Python является динамическим разрешение имен (позднее связывание), которое связывает метод и имена переменных во время выполнения программы.

Дизайн Python предлагает некоторую поддержку для функционального программирования в традициях Lisp. Язык имеет map(), reduce() и filter( ) функции; постижений для списков, словарей и множеств,; и выражения генератора. В стандартной библиотеке есть два модуля (itertools и functools), которые реализуют функциональные инструменты, заимствованные из Haskell и Standard ML.

Ядро философия языка обобщены в документе «PEP 20 (Дзен Python)», который включает в себя афоризмы, такие как:

Вместо того, чтобы требовать все нужные функции для встраивания в ядро языка, Python был разработан, чтобы быть максимально расширяемыми. Python также может быть встроен в существующие приложения, которые нуждаются в программируемом интерфейсе. Эта конструкция небольшого языка, основной с большой стандартной библиотекой и легко расширяемой переводчика был предназначен Ван Россум с самого начала из-за его разочарования с ABC (который поддерживал противоположные суждения).

Предлагая выбор в кодировании методологии, философии Python отвергает буйный синтаксис, например, в Perl, в пользу редкого, менее хаотичную грамматику. Как Алекс Мартелли выразился: «Для того, чтобы описать что-то же умный не считается комплиментом в культуре Python.» Философия Пайтона отвергает Perl «Есть более одного способа сделать это» подход к разработке языков в пользу » должен быть один и, желательно, только один очевидный способ сделать это «.

Разработчики языка Python стремиться избегать преждевременной оптимизации, и, кроме того, отвергают патчи для некритических частей CPython, что бы предлагают незначительное увеличение в скорости на стоимости ясности. Когда важна скорость, программист Питона может двигаться критичные по времени Функции модулей расширения, написанные на языках, таких как C, или попробуйте использовать PyPy, компилятор точно в срок. CPython также доступен, который переводит сценарий Python в С и делает прямое API C-уровня призывает в интерпретатор Python.

Важной задачей разработчиков Python сделать Python инстересным в использовании. Это нашло свое отражение в происхождении названия, которое происходит от Monty Python, и иногда игривый подход к учебники и справочным материалам, такие как использование примеров, которые относятся к spam и eggs вместо стандартных Foo и bar.

Общий неологизм в сообществе Python является вещий, которые могут иметь широкий диапазон значений, связанных с стилем программы. Сказать, что это вещий код означает, что он использует Python идиомы хорошо, что это естественно или показывает свободное владение языком, что он соответствует философии и минимализма акцентом Пайтона на читаемость. В отличие от этого, код, который трудно понять или читает, как грубое транскрипции из другого языка программирования называется unpythonic.

Люди и поклонники Python, особенно тех, которые считаются осведомленными или опытными-часто называют Pythonists, Pythonistas и Pythoneers.

Синтаксис и семантика

Python предназначен, чтобы быть очень читаемым языком. Он предназначен, чтобы иметь лаконичную визуальный макет, часто используя английские ключевые слова там, где другие языки использовать знаки препинания. Кроме того, Python имеет меньшее число синтаксических исключений и особых случаев, чем C или Pascal.

Идентификаторы

Python использует отступы пробелами, а не фигурные скобки или ключевые слова, чтобы разграничить блоки; Эта функция также называется правило вне боковой. Увеличение отступа приходит после некоторых заявлений; уменьшение отступа означает конец текущего блока.

Операторы

Набор операторов достаточно традиционен. Вот некоторые из них:

Одной из интересных синтаксических особенностей языка является выделение блоков кода с помощью отступов (пробелов или табуляций), поэтому в Python отсутствуют операторные скобки begin/end, как в языке Паскаль, или фигурные скобки, как в Си. Такой «трюк» позволяет сократить количество строк и символов в программе и приучает к «хорошему» стилю программирования. С другой стороны, поведение и даже корректность программы может зависеть от начальных пробелов в тексте. Некоторым такое поведение может показаться неинтуитивным и неудобным.

Выражения

Некоторые выражения Python похожи на таких языках, как C и Java, в то время как некоторые из них уникальны для Python:

В Python, различие между выражениями и заявлений жестко соблюдается, в отличие от таких языков, как Common Lisp, Scheme, или Ruby. Это приводит к некоторому дублированию функциональности. Например:

Методы

Python использует утиную типизацию и типизированные объекты, но нетипизированных имена переменных. Тип ограничения не проверяются во время компиляции; скорее, операции на объекте может не сработать, что означает, что данный объект не подходящего типа. Несмотря на то, динамически типизированных, Python сильно типизированных, запрещающий операции, которые не очень хорошо определены (например, добавление числа в строке), а не молча пытаясь понять их.

Python позволяет программистам определять свои собственные типы, используя классы, которые наиболее часто используются для объектно-ориентированного программирования. Новые экземпляры классов построены путем вызова класса (например, SpamClass() или EggsClass() ), а сами классы являются экземплярами type метаклассов (сама экземпляр себе), что позволяет метапрограммирования и отражение.

До версии 3.0, Python было два вида классов: «старый стиль» и «Новый стиль» [61] классы Старый стиле были устранены в Python 3.0, что делает все классы нового стиля.. В вариантах от 2,2 до 3,0, может быть использован оба вида классов. Синтаксис обоих стилей то же самое, с той разницей, является ли object класса наследуются от, прямо или косвенно (все классы нового стиля наследуются от object и являются экземплярами type ).

«Wikipedia» «»»Spanning multiple lines»»»

bytearrayMutableПоследовательность байтbytearray(b’Some ASCII’)

bytearray(b»Some ASCII») bytearray([119, 105, 107, 105])

bytesImmutableПоследовательность байт.b’Some ASCII’

b»Some ASCII» bytes([119, 105, 107, 105])

listMutableСписки, могут содержать смешанные типы[4.0, ‘string’, True]tupleImmutableМожет содержать смешанные типы.(4.0, ‘string’, True)setMutableНеупорядоченный набор, не содержит дубликатов. Может содержать смешанные типы до тех пор, пока они хэшируемы.frozensetImmutableНеупорядоченный набор, не содержит дубликатов. Может содержать смешанные типы до тех пор, пока они хэшируемы.frozenset([4.0, ‘string’, True])dictMutableАссоциативный массив (или словарь) из парных ключей и значений.Может содержать смешанные типы (ключи и значения). Ключи должны быть хэшируемого типаintImmutableЧисло неограниченного масштаба42floatImmutableЧисло с плавающей точкой (точность определяется системой).3.1415927complexImmutableКомплексное число с действительной и мнимой частью.3+2.7jboolImmutableЛогическая переменнаяTrue

ellipsisМноготочие заполнитель для использования в качестве индекса в массивах NumPy..

Библиотеки

Python имеет большую стандартную библиотеку, обычно упоминается как один из самых сильных в языке Python, обеспечивающие инструменты подходят для многих задач. Это преднамеренное и был описан как «батареи, включенных» философии Python. Для интернет-приложений перед, большое количество стандартных форматов и протоколов (например, MIME и HTTP) поддерживаются. Модули для создания графических пользовательских интерфейсов, подключения к реляционных баз данных, генераторы псевдослучайных чисел, арифметике с произвольной точностью знаков после запятой, манипулирования регулярных выражений, и делает модульное тестирование, также включены.

Некоторые части стандартной библиотеки покрыты техническими (например, реализация wsgiref WSGI следующим PEP 333), но большинство из модулей не являются. Они задаются по их коду, внутренней документации и тестов (при наличии). Тем не менее, потому что большинство из стандартной библиотеки является кросс-платформенным код Python, есть только несколько модулей, которые должны быть изменены или полностью переписанные альтернативных реализаций.

Стандартная библиотека не является необходимым для запуска Python или вставлять Python в приложении. Blender 2.49, например, опускает большую часть стандартной библиотеки.

По состоянию на январь 2016 года, Питон индекс Пакет, официальный репозиторий стороннего программного обеспечения для Python, содержит более 72000 пакетов, предлагающих широкий спектр функциональных возможностей, в том числе:

Применение

Эмпирические исследования показали, языки сценариев (такие, как Python) более производительные, чем обычные языки (например, C и Java) для задачи программирования с участием строками и поиск в словаре. Потребление памяти часто был «лучше, чем Java, а не намного хуже, чем С или С ++».

Простой в использовании сопряжения между Python и C ++ можно получить, используя импульс, Python библиотеки.

Крупные организации, которые используют Python включают в себя Google, Yahoo!, CERN, NASA, и некоторые мелкие, как ILM, и ITA.

Python может служить в качестве скриптового языка для веб-приложений, например, с помощью mod_wsgi для веб-сервера Apache. С веб-сервера шлюза интерфейса, стандартный API, развивались, чтобы облегчить эти приложения. Рамки веб-приложений, как Django, Pylons, Pyramid, TurboGears, web2py, Tornado, Flask, Bottle и Zope поддержки в разработке и обслуживании сложных приложений. Pyjamas и IronPython могут быть использованы для разработки клиентской части приложений Ajax-приложений. SQLAlchemy может быть использован в качестве преобразователя данных в реляционную базу данных. Twisted является основой для программирования связи между компьютерами, и используется (например) Dropbox.

Библиотеки, как NumPy, SciPy и Matplotlib позволяют эффективно использовать Python в научных вычислений, со специализированными библиотеками, такими как BioPython и Astropy обеспечения функциональных предметно-ориентированный. Astropy является математическое обеспечение с «блокнот» программируется в Python: его библиотека охватывает многие аспекты математики, в том числе алгебры, комбинаторики, вычислительной математики, теории чисел, и исчисления.

Питон также используется в искусственных задач разведки. в качестве скриптового языка с модулем архитектуры, простой синтаксис и богатых инструментов обработки текста, Python часто используется для задач обработки естественного языка.

Многие операционные системы включают Python в качестве стандартного компонента; языковые поставляется с большинством дистрибутивов Linux, AmigaOS 4, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD и OS X, и может быть использован с терминала. Ряд дистрибутивов использовать инсталляторов, написанных на Python: Ubuntu использует установщик Ubiquity, в то время как Red Hat Linux Fedora и использовать установки Anaconda. Gentoo Linux использует Python в своей системе управления пакетами, Portage.

Питон также видел широкое применение в промышленности информационной безопасности, в том числе в разработки эксплойтов.

Большая часть программного обеспечения Sugar для One Laptop Per Child XO, в настоящее время разработана в Sugar Labs, написана в Python.

Сингл бортовой компьютер Raspberry Pi проект принял Python в качестве своей основной язык пользовательского программирования.

LibreOffice включает в себя Python и намерен заменить Java с Python. Python скриптов Провайдер основной особенностью, начиная с версии 4.0 от 7 февраля 2013 года.

Источник