Программы на Python¶

Программы на Python — исполняемые текстовые файлы, написанные на языке программирования Python, интерпретируемом высокоуровневом языке общего назначения. Python используется для создания скриптов автоматизации, веб-приложений, научных вычислений, обработки данных и настольных программ. Синтаксис языка отличается читаемостью: отступы определяют блоки кода, а ключевые слова сведены к минимуму.

¶Общие сведения

Python был создан Гвидо ван Россумом и впервые выпущен в 1991 году. Язык относится к интерпретируемым: код исполняется построчно виртуальной машиной CPython без предварительной компиляции в машинный код (хотя существует этап компиляции в байт-код, файлы .pyc). Стандартная библиотека включает модули для работы с файлами, сетью, регулярными выражениями, датами и многим другим.

Программа на Python сохраняется в файл с расширением .py и запускается через интерпретатор командой python script.py. Для Python 3 характерна поддержка аннотаций типов, f-строк, матричных операций и асинхронного программирования через asyncio.

¶Типы программ

¶Скрипты автоматизации

Наиболее распространённый класс — утилиты для автоматизации рутинных задач: переименование файлов, обработка таблиц, парсинг веб-страниц, резервное копирование. Библиотеки os, pathlib, shutil, requests и BeautifulSoup позволяют писать подобные скрипты в несколько десятков строк.

¶Веб-приложения

Для серверной разработки используются фреймворки Django (создан в 2005 году, используется в Instagram, Pinterest), Flask (микрофреймворк, 2010) и FastAPI (2018, асинхронный). Django включает ORM, систему администрирования и шаблонизатор «из коробки».

¶Научные вычисления и анализ данных

Библиотеки NumPy, pandas, Matplotlib, SciPy составляют основу инструментария исследователей. Jupyter Notebook позволяет чередовать код, результаты вычислений и текстовые пояснения в одном документе.

¶Десктопные приложения

GUI-приложения создаются с помощью Tkinter (входит в стандартную библиотеку), PyQt, PySide и Kivy. Примеры — утилита для работы с изображениями GIMP (часть функций), редактор кода IDLE.

¶Машинное обучение

Библиотеки TensorFlow, PyTorch, scikit-learn написаны на Python или предоставляют Python-интерфейс. Python стал доминирующим языком в области ИИ-исследований.

¶Структура программы

Минимальная программа на Python:

``python print("Привет, мир") ``

Типичная структура включает:

• импорт модулей (import os);
• определение функций и классов;
• основной код, часто внутри блока if __name__ == "__main__":, чтобы код выполнялся только при прямом запуске файла, а не при импорте как модуля.

Python поддерживает процедурное, объектно-ориентированное и функциональное программирование. Декораторы, генераторы, контекстные менеджеры и лямбда-функции — встроенные языковые конструкции, активно применяемые в практике.

¶Инструменты разработки

Для написания программ используются текстовые редакторы (VS Code, Sublime Text) и IDE (PyCharm, разрабатываемая компанией JetBrains). Система управления пакетами pip устанавливает сторонние библиотеки из репозитория PyPI. Виртуальные окружения (venv, poetry) изолируют зависимости проектов.

Статический анализ кода обеспечивают инструменты mypy (проверка аннотаций типов), pylint и flake8. Форматирование выполняется утилитами black и autopep8 согласно руководству по стилю PEP 8.

¶Распространение и применение

Python входит в число трёх наиболее популярных языков программирования по данным индекса TIOBE и рейтинга Stack Overflow. Язык применяется в веб-разработке, финтехе, биоинформатике, системном администрировании и тестировании (фреймворки pytest, unittest).

Крупные российские компании используют Python в продуктовой разработке: Яндекс применяет язык в машинном обучении и внутренних сервисах, «Авито» — в бэкенд-инфраструктуре. В образовании Python традиционно рекомендуется как первый язык программирования благодаря простому синтаксису.

¶История версий

Поддержка Python 2 официально прекращена 1 января 2020 года.

¶Источники

• Ван Россум Г., Уорнер Б. «Python. Официальное руководство»
• Лутц М. «Изучение Python»
• PEP 8 — руководство по стилю кода Python
• Документация Python (docs.python.org)