§ 5.1. Общие сведения о языке программирования Python

Компьютер делает только то, что ему велели, и понимает лишь команды, записанные по строгим правилам. Обычная речь для этого не годится: одну фразу люди понимают по-разному, а компьютер догадываться не умеет. Поэтому придуманы языки программирования — искусственные языки с точными правилами для записи алгоритмов, которые выполнит компьютер. Запись алгоритма на таком языке и есть программа.

Язык Python

Python — один из самых распространённых среди нескольких тысяч языков программирования. По-английски его название произносят «пайтон», а у нас язык часто зовут просто «питон». Придумал его программист из Нидерландов Гвидо ван Россум, первая версия вышла в начале 90-х годов прошлого века. Сейчас пишут на третьей версии, Python 3, и мы будем работать с ней.

Python — язык высокого уровня: его команды похожи на короткие английские слова и привычные математические записи, а не на машинные коды. Его называют универсальным, потому что он подходит для задач самого разного рода: на нём ведут расчёты, обрабатывают данные, строят изображения, работают с базами данных, делают сайты.

Как программа попадает в компьютер

Программу можно написать и карандашом в тетради. А вот для запуска на компьютере понадобится система программирования, или среда программирования, — набор программ-помощников. Главных среди них три.

Редактор текста. В нём текст программы набирают, правят и оформляют.

Транслятор. Это переводчик с языка программирования на машинный язык. Переводит он одним из двух способов. Компилятор обрабатывает весь текст программы от начала до конца, и лишь потом готовый перевод выполняется. Интерпретатор поступает иначе: берёт очередной оператор, переводит его и сразу же выполняет, а потом переходит к следующему. Python работает именно с интерпретатором.

Отладчик. Он помогает найти и исправить ошибки. Под его присмотром программа идёт шаг за шагом, и результат каждого шага виден; её можно остановить в заранее отмеченных строках и прямо во время работы поменять значения переменных.

Для Python есть удобная среда IDLE, её название читается «айдл». Она ставится на компьютер вместе с самим Python.

Два режима работы

Интерпретатор Python умеет работать в двух режимах. Оба показаны на рисунке 1.

Командный, или интерактивный, режим — это разговор с интерпретатором по одной команде. В окне IDLE Shell видны знаки >>>. Это приглашение: интерпретатор ждёт команду. После нажатия Enter ниже сразу появляются результат и новое приглашение. Выражение интерпретатор посчитает, как калькулятор: на строку 7 * 6 + 8 он ответит числом 50.

Знакомство с языком обычно начинают с программы, которая здоровается с миром:

print("Здравствуй, мир!")

Команда print выводит на экран то, что стоит у неё в скобках; текст для вывода заключают в кавычки, двойные или одинарные. Подробно о выводе поговорим в следующем параграфе. Одно правило важно уже сейчас: левее команды не должно быть пробелов. Лишний отступ Python считает ошибкой.

Программный, или пакетный, режим нужен для настоящих программ. Программу полностью набирают и сохраняют в файл с расширением .py, например zadacha.py, а потом запускают, и она выполняется целиком, от первой строки до последней. В IDLE для этого открывают новое окно командой File → New File, набирают текст, сохраняют его через File → Save As и запускают через Run → Run Module или клавишей F5.

Алфавит языка

У любого языка есть алфавит. Алфавит Python — это символы, из которых разрешено составлять программу:

буквы латинского алфавита, прописные (A, B, …, Z) и строчные (a, b, …, z); цифры 0, 1, 2, …, 9; прочие знаки: подчёркивание _, круглые и квадратные скобки, знаки арифметических действий, решётка # и другие.