Дәрістер кешені

Дәріс №1

Дәріс тақырыбы: Python бағдарламалау тілі туралы жалпы деректер. Python бағдарламалау тілінің шығу тарихы.

Дәрістің мақсаты: Python бағдарламалау тілі туралы жалпы деректер беру, тіл мүмкіндіктерін қарастыру.

Тақырып бойынша қарастырылатын сұрақтар:

1. Python бағдарламалау тілінің шығу тарихы.

2. Python тілінің мүмкіндіктері.

Python - жоғары дәрежелі кодтың оқылуын және әзірлеушінің өнімділігін арттыруға мақсатталған жалпы мақсаттағы бағдарламалау тілі. Python тілі аз синтаксисті талап етеді. Бірақ сол уақытта стандартты кітапханасы үлкен көлемді пайдалы функцияларды қамтиды.

Тілдің кеңейткіштері: .py, .pyw, .pyc, .pyo, .pyd болып келеді.

Python тілін әзірлеу голланд институтының қызметкері Гвидо ван Россуммен 1980 жылдың соңында басталған. Ол оны бос уақытында жаза бастаған. 1991 жылыдың 20 ақпанында алғашқы мәтіндерін жаңалықтар топтамасында жарыққа шығара бастады. Python тілі бастапқыдан объектіге бағытталған бағдарламалау тілі ретінде жобаланды.

Автор бағдарламаны 1970-жылдардағы танымал британ комедиялық «Монти Пайтон Ұшатын циркі» телешоуының құрметіне атаған. Көбі оны жыланның атымен байланыстырады. Бағдарламаның python.org сайтында (2.5 нұсқасына дейін) жыланның басы бейнеленген. Python әзірлеушісінің негізгі мақсаты - оны қолданушыға қызықты етіп жасау болды. Оны атауынан да байқауға болады. Оның бұл мақсаты бағдарламаны үйретуді ойын түрінде ұйымдастырып, ақпараттық материалдармен жабдықтағандығында. Бұл тілге деген қолданушылардың жақсы сын пікірлерінен Гвидоның дизайнерлік құрылымының да ұтымды болғанын дәлелдейді [13].

2008 жылдың 3 желтоқсанында ұзақ тестілеуден кейін Python 3000 (немесе Python 3.0) бірінші нұсқасы шыққан. Python 3000 бағдарламалау тілінде Python ескі нұсқаларымен сәйкестікті максимум сақтауға тырыса отырып, архитектурасы бойынша кемшіліктерді жойған. Қазіргі күні (Python 3.x және 2.x) екі даму бұтақтары да қолданып келе жатыр.

Python тілінің негізгі және аралық нұсқаларының уақыты:

• Python 1.0-Қаңтар 1994;

• Python 1.5 - 31 желтоқсан 1997;

• Python 1.6-5 қыркүйек 2000;

• Python 2.0 - 16 қазан 2000;

• Python 2.1 - 17 сәуір 2001;

• Python 2.2 - 21 желтоқсан 2001;

• Python 2.3-29 шілде, 2003;

• Python 2.4 - 30 қараша 2004;

• Python 2.5-19 қыркүйек, 2006;

• Python 2.6-1 қазан, 2008;

• Python 2.7-3 шілде, 2010;

• Python 3.0-3 желтоқсан, 2008;

• Python 3.1-27 маусым 2009;

• Python 3.2-20 ақпан, 2011;

• Python 3.3-29 қыркүйек, 2012;

• Python 3.4-16 наурыз, 2014.

Python тіліне басқа тілдердің ықпалы.

Python тілінің кешірек шыққандықтан оған көптеген тілдердің ықпалы болды. Мысалы келесі тілдердің:

• ABC — операторларды топтаудың шегіністері, жоғары деңгейлі деректер құрылымы. (Python тілі шындығында келегенде, ABC ОББ тілін жобалауда кеткен қателіктерді түзету үшін құрылған тіл болатын);

• Modula-3 — бумалары, модульдері;

• С, C++ — біршама синтаксистік конструкциялары;

• Smalltalk — объектіге бағытталған программалау;

• Lisp — (lambda, map, reduce, filter и другие) функционалды программалаудың айрықша белгілерін;

• Fortran —массивтер, кешенді арифметика;

• Miranda — тізімдік өрнектер;

• Java — logging, unittest, threading модульдерін, xml.sax стандартты библиотекасын, finally және except-тің ескерпелерді өңдеудегі біріктірілген қолданылуын;

• Icon — генераторларын [14].

Python тілінің басым бөлігі (мысалы, бастапқы кодтың байт-компиляциясы) бұрынырақта басқа бағдарламалау тілдерінде іске асырылатын.

2. Python тілінің мүмкіндіктері

Python тілін бағдарламалауда қолданудың қажеттігін дәлелдейтін көптеген мүмкіндіктері бар. Олар келесілер:

• xml/html файлдарымен жұмыс жасау;

• http сұраныстар жасау;

• GUI (графикалық интерфейс)

• Веб-сценарийлер құру;

• FTP-мен жұмыс жасау;

• Кескіндермен, аудио және видеомен жұмыс жасау;

• Робототехникада қолдану;

• Математикалық және ғылыми есептеулерді бағдарламалау және т.б.

Соған орай python бағдарламасы көптеген міндеттерді шешеді: резервті көшіру болсын, электронды поштаны оқу болсын немес қандай да ойынды құру болсын. Python бағдарламалау тілі ештеңемен шектелмегендіктен оны үлкен жобаларды пайдалануға болады. Мысалы ретінде, python тілі IT-дің алыптары болып табылатын, Google және Yandex жобаларында кеңінен қолданылады. Сонымен қатар, оның қарапайымдылығы мен әмбебаптығы бұл тілді ең үздік бағдарламалау тілдері қатарына қосады [15].

Тілін жүктеу және орнату. Python 3 бағдарламасын өз компьютеріңізге жүктеуді қарастырамыз. Ол тегін және еш тіркелусіз орындалады.

Windows жүйесіне Python тілін орнату

Алдымен оны ресми сайттан жүктеп алу керек. Басқа сайттардан көшіру қауіпті, яғни вирустық программалар болуы мүмкін. Программа тегін. Келесі сайттың адресіне кіру керек: https://python.org/downloads/windows/, ішенен "latest python release" және python 3 таңдау керек.

Сурет 1 Бағдарламаны көшіруге арналған сайттың алғашқы бетінен үзінді

Таңдаған нұсқа бойынша сипаттамалары жазылған терезе пайда болады. Беттің соңына дейін көшіп, "download page" ашамыз.

Сурет 5 Жүктеуге болатын файлдар тізімі

Бұл жерден жүктеуге болатын файлдар тізімін байқауға болады. Сіздерге егер жүйе 32- биттік болса, онда Windows x86 MSI installer, егер жүйе 64-биттік болса, онда Windows x86-64 MSI installer файлын таңдау керек.

Сурет 2 Жүктеуге арналған файлдар тізімі

Python тілі жүктелгенше күтеміз. Жүктелген файлды ашу керек. Шығарушы қатарында Python Software Foundation жазуын көрсеңіздер, онда дұрыс таңдалды. Басқа жазу тұрса, ондай файлды ашпаған жөн [15].

Сурет 3 Хабарлама терезесі

Барлық қолданушыларға немесе тек бір қолданушыға орнатуды орындаймыз (өз қалауларыңызбен орнату керек).

Сурет 4 Орнату жағдайын таңдау терезесі

Орнатуға арналған буманы таңдау керек. Дискіден кез келген буманы таңдауға болады.

Сурет 5 Орнататын буманы таңдау терезесі

Компонентерін таңдауға болады. Егер таңдау білмеген жағдайда үнсіз келісім бойынша қалдыру керек.

Сурет 6 Компоненттерді таңдау терезесі

Python бағдарламасының орнатылғанын күту керек.

Finish батырмасын басқан соң бағдарлама орнатылды деп есептеу керек. Бұл нұсқада IDLE «зірлеу ортасы ендірілген. Дәл қазір алғашқы бағдарлама жазуға болады.

Енді алғашқа бағдарламаны кез келген мәтіндік редакторда немесе IDLE әзірлеу ортасында жазуға болады.

IDLE әзірлеу ортасы. Алғашқы бағдарлама

Python бағдарламасын іске қосқан соң IDLE ортасын ашу керек (Python бағдарламалау тіліндегі әзірлеу ортасы).

Сурет 7 IDLE ортасын іске қосу терезесі

IDLE ортасы бастапқыда интерактивті режімде ашылады. Кейіннен программаны жазуды бастауға болады. Салт бойынша алғашқы программа "hello world" болады.

Python тілінде "hello world" сөз тіркесін жазу үшін тек бір ғана жолдың жазылуы жеткілікті:

print("Hello world!")

Сурет 8 Python тілінде жазылған код

Бұл кодты IDLE ортасына енгізіп Enter батырмасына шертеміз.Нәтиже келесә суретте бейнеленген:

Сурет 9 Интерактивті режім терезесі

Осымен интерактивті режіммен таныс болдық. Келесі кодтарды да жазып тексеріп көруге болады.

print(3 + 4)

print(3 * 5)

print(3 ** 2)

Негізінде интерактивті режім ең негізгісі болып табылмайды, сондықтан көбінде бағдарламалық кодтарды файлға жазып, файлды тексеруге жіберіп отырып жұмыс жаслады. IDLE интерактивті режімінде жаңа файл құру үшін File → New File (немесе Ctrl + N пернелер комбинациясын басу керек) [16].

Сурет 10 Жаңа файл құру терезесі

Ашылған терезеде келесі 15-суреттегі код теріледі:

name = input("Атыңыз кім? ")

print("Сәлем,", name)

Сурет 11 Алғашқы бағдарлама коды

Бірінші жол енгізуді талап етеді, яғни пернетақтадан жазған мәліметті енгізіп, Enter пернесін шерткенде енгізілген мәліметті name айнымалысына сақтайды..

Келесі жолда print функциясы қолданылады. Ол экранға Сәлем сөзінен кейін "name" айнымалысында сақталған сөзді шығарады.

Функционалды пернелерден F5 (немесе мәзірден IDLE Run → Run Module командасын таңдап) басу және шыққан нәтиженің дұрыстығын тексеру керек.

Келесі суретте бейнеленген скриншотта оң бағанында нәтиже, сол жақ бағанында жазған бағдарлама көрсетіледі.

Сурет 12 Бағдарламаның нәтижесін шығару терезесі

Сонымен қарапайым бағдарламаның құрылуы іске асырылды. Енді тілдің синтаксисін қарастыруға болады.

Python тілінің синтаксисі. Негізгі ережелері:

• Жолдың соңы интрукцияның соңы болып табылады (нүктелі үір қажет емес);

• Ендірілген инструкциялар шегіністер өлшемі (көлемі) бойынша блоктарға біріктіріледі. Шегініс кезкелген болуы мүмкін, бастысы бір ендірілген блокқа бірдей шегініс өлшемі қолданылса болғаны. Кодтың оқылымы туралы да ұмытпау керек. 1 бос орын шегініс - ол ешқандай шешім болып табылмайды. Тым болмағанда 4 бос орын шегініс немесе табуляция белгісін қолданған дұрыс болады.

• Python тілінде әр инструкциялар бір шаблонға сәйкес жазылады, негізгі инструкция қос нүктемен аяқталған соң, оның соңынан инструкцияның ендірілген блогы шегініс арқылы орналасады. Келесі суретте жазылуы бейнеленген:

• Негізгі инструкция:

Инструкцияның ендірілген блогы

Сурет 13 Инструкцияның жазылуының бейнесі

Бірнеше арнайы жағдайлар бар. Олар:

1. Кейбір жағдайда бірнеше инструкцияны бір жолға нүктелі үтір арқылы жазуға болады:

a = 1; b = 2; print(a, b)

Сурет 14 Бірнеше инструкцияны бір жолға жазу

Бұндайды көп қолдануға болмайды, әрқашан да оқылым туралы есте сақтау керек.

2. Бір инструкцияны бірнеше жолға да бөліп жазуға болады. Ол үшін бірнеше доғал, квардатты немесе жүйелі жақшаны қолдану керек.

if (a == 1 and b == 2 and

c == 3 and d == 4): # Не забываем про двоеточие

print('spam' * 3)

Сурет 15 Бір инструкцияны бірнеше жолға бөліп жазу коды

3. Құрамдас интсрукцияның денесі сол негізгі дененің жазылған жолына орналасуы мүмкін, егер негізгі инструкцияның денесі құрамдас денені қамтымаса. Мысалы:

if x > y: print(x)

Сурет 16 Құрамдас және негізгі инчтрукцияның денесінің бір жолға жазылуы

Бағдарламалау тілінің толық синтаксисін түсіну үшін көптеген мысалдарды қараст