Osnovna sintaksa programskog jezika Python

• Greg Stein u prezentaciji Python at Google kaže:

  • "Python has been an important part of Google since the beginning, and remains so as the system grows and evolved. Today dozens of Google engineers use Python, and we're looking for more people with skils in this language" (Peter Norvig, Director of Search Quality at Google)

  • Google's programming environment

    • Primary languages: C++, Java, Python

  • Python at eShop:

    • 1995. "What in the world is Python?"
    • 1996. "This is great stuff."
    • (eShop gets assimilated by Microsoft)

  • Python at Microsoft:

    • 1996. "It's called what?"
    • 1997. "You actually shipped Python code?" (MerchantServer 1.0)
    • 1998. "Nice prototype. We'll rewrite it in the next version." And they did, in C++.

  • Python at CollabNet (poznati kao autori Subversiona):

    • 2001. "No, we don't really use Python here."
    • 2003. "Definitely write that in Python."

  • Python at Google:

    • 2004. "Of course we use Python. Why wouldn't we?" Python caught on here [at Google] like a virus, moving from developer to developer.

• Programski jezik Python:

  • programski jezik visoke razine,
  • naglasak na čitljivost koda,
  • vrlo bogata standardna biblioteka,
  • sličan C/C++-u, Perlu, Javi, Rubyju, JavaScriptu,

  • referentna implementacija je CPython:

    • napisana u C-u,
    • višeplatformska,
    • dostupna pod slobodnom licencom,
    • interpreter (nema kompajliranja).

  • danas vrlo korišten u raznim domenama, od numeričkog računanja u kvantnoj fizici i poravnavanja sekvenci gena do poslovne logike i web aplikacija

    • Google pretraga za "who uses python" daje nekoliko popisa).
    • postoji popis domena u kojima se Python koristi
    • postoji popis korisnih modula koji omogućuju primjenu u raznim domenama

• Povijesni razvoj Pythona:

  • 1. verzija 0.9.0, Guido von Rossum na alt.sources,
  • 1. verzija 1.0, 1995. 1.2, 1996. 1.4, ...,
  • 1. verzije 1.6 i 2.0, Python razvojni tim napušta CNRI, interes za Python u zajednici otvorenog koda raste,
  • 1. verzija 3.0 poznata kao Python 3000 ili kraće Py3k, nekompatibilna s verzijom 2.0, promjene u sintaksi, izbačeni zastarjeli dijelovi.

• Python 2 i Python 3 danas:

  • python == python3 == python3.8
  • python2 == python2.7

• Python 2 i Python 3 nekad:

  • python == python2 == python2.7
  • python3 == python3.5

• koristit ćemo Python 3.8 jer je Python 2.7 eksplicitno mrtav od 1. siječnja 2020. godine

Rad s Python interpreterom

• interaktivni način rada

  • pokretanjem naredbe python3 dobivamo ljusku u koju možemo unositi naredbe
  • >>> unos naredbe
  • ... nastavak prethodnog retka

• pokretanje programa pomoću interpretera

  • spremimo niz naredbi u datoteku s ekstenzijom .py i pokrenemo je interpreterom python3

  • zaglavlje je oblika

    #!/usr/bin/env python3
    

  • env traži python3 na sustavu; on bi mogao biti u /usr/bin, /usr/local/bin ili čak u /opt/python3/bin; autor skripte o tome ne mora brinuti

• Unicode

  • Python 3 ga koristi u zadanim postavkama

  • kod Pythona 2 potrebno eksplicitno navesti u drugom retku zaglavlja

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding: utf-8 -*-
    

• Python dokumentacija

  • vrlo detaljno i kvalitentno napisana, i mnogo ćemo je koristiti; možete je koristiti na kolokviju
  • naročito važni Tutorial i Library Reference

• dinamički tipovi (engl. dynamic typing) -- nema deklaracije tipa varijable, određuje se prema pridruženoj vrijednosti

  a = 3
  b = "rijec"
  

  // ekvivalentan C++ kod
  int a = 3;
  char* b = "rijec";
  

• tipovi (klase) varijabli

  • objektno orijentiran jezik: svaka varijabla je objekt

  type() # vraća tip (klasu) objekta
  

• osnovni tipovi varijabli

  • bool, int, long, float, complex

    • float je pandan C++-ovom float i double

  • nepromjenjivi: str, bytes, tuple, frozenset

    • str i bytes su pandani C++-ovom std::string i char*
    • tuple je pandan C++-ovim poljima

  • promjenjivi: list, set, dict, bytearray

    • list je pandan C++-ovom std::list i std::vector
    • set je pandan C++-ovom std::set
    • dict je pandan C++-ovom std::map

  • za svaki od tipova postoji istoimena funkcija (tzv. konstruktor) koja služi za stvaranje instanci klase i pretvaranje među različitim tipovima

• osnovni operatori

  • =, +, -, *, **, /, //, %
  • pridruživanje, zbrajanje, oduzimanje, množenje, potenciranje, dijeljenje, cjelobrojno dijeljenje, modulo dijeljenje

• "hello world": funkcija print() vrši ispis na ekran

  print("Pozdrav Rijeci")
  

  // ekvivalentan C++ kod
  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main ()
  {
    cout << "Pozdrav Rijeci" << endl;
    return 0;
  }
  

• sustav pomoći help() -- interpreter ima u sebi ugrađenu dokumentaciju

  help(xyz) # pomoć za funkciju xyz()
  help("xyz") # pomoć na temu xyz
  

Rad s ljuskom IPython

Ljuska IPython proširuje funkcionalnost osnovnog intepretera.

• <Tab> kompletira uneseni niz znakova do imena naredbe/varijable/funkcije/tipa/modula, dvostruki <Tab> nudi sve mogućnosti (isto kao u ljusci bash).
• help(modul/funkcija/objektu) ili modul/funkcija/objekt? daje detaljne informacije o modulu/funkciji/tipu, koje su pored toga lijepo formatirane.

Podrška za Python u uređivaču teksta Emacs

Emacs u standardnoj distribuciji ima python.el koji mu omogućuje napredno baratanje Python kodom:

• python-shift-left, C-c C-<: Decrease indentation of the region
• python-shift-right, C-c C-<: Increase indentation of the region
• python-switch-to-python, C-c C-z: Start (or switch) to a Python shell
• python-send-buffer, C-c C-c: Run the current buffer in the Python interpreter
• python-send-region, C-c C-r: Run the selected code in the Python interpreter
• python-describe-symbol, C-c C-f: Get help on a Python symbol (Better than visiting the slow Python website, right?)

Objektni pristup programiranju

• atribut objekta je konstanta vezana uz objekt
• metoda objekta je funkcija vezana uz objekt
• funkcija dir() vraća popis atributa i metoda

a = 5 # varijabla a će dinamički postati tipa int
dir() # vraća popis atributa i metoda tipa int

Naredbe if, else, for, while

• Python zahtjeva točnu uvlaku koda; u protivnom, interpreter javlja grešku

  • nedostatak uvlake: IndentationError: expected an indented block
  • višak uvlake: IndentationError: unexpected indent
  • Emacs za Python uvlaku koristi 4 razmaka (preporučeno, PEP 8) i automatski pravilno uvlači pritiskom na tipku Tab

• None -- tip podataka ništa; (a nedefiniran) != (a = None)

• True i False -- boolean tip podataka; False su int(0), float(0.0), str(""), list([])
• operatori and i or

• naredbe if i else

  if x < 0:
    print("Negative")
  elif x == 0:
    print("Zero")
  else:
    print("Positive")
  

  // ekvivalentan C++ kod
  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main ()
  {
    if (x < 0)
      {
        cout << "Negative" << endl;
      }
    else if (x == 0)
      {
        cout << "Zero" << endl;
      }
    else
      {
        cout << "Positive" << endl;
      }
    return 0;
  }
  

• tip podataka range

  • funkcija range([start,] stop[, step]) vraća niz brojeva od start do step u koracima step
  • "početak uključen, kraj isključen" (prema idejama knjige C Traps and Pitfalls Andrewa Koeniga)

• in označava iteraciju po "elementima" nekog objekta (liste, uređene n-torke, rječnika, ...)

• naredba for

  for x in range(2, 7):
    print(x, x**2)
  

  // ekvivalentan C++ kod
  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main ()
  {
    for (int x = 2; x < 7; x++)
      {
         cout << x << " " << x * x << endl;
      }
  }
  

• naredba while

  x = 0
  while x < 5:
    x += 1
    print(x, x**2)
  

  // ekvivalentan C++ kod
  #include <iostream>
  using namespace std;
  
  int main ()
  {
    int x = 0;
    while (x < 5)
      {
         x++;
         cout << x << " " << x * x << endl;
      }
  }
  

Rad sa znakovnim nizovima

• Python koristi i jednostruke i dvostruke navodnike za navođenje znakovnih nizova

  • "...'...", '..."...' ili "...\"..."
  • mi ćemo koristiti dvostruke navodnike, s prekidnim znakom po potrebi

• podnizovi znakovnih nizova rade po pravilu "početak uključen, kraj isključen"

  a[i] # i-ti znak u nizu; ista sintaksa kao C++
  a[i:j] # znakovi od i-tog do j-tog
  a[i:j:k] # svaki k-ti znak od i-tog do j-tog
  

• str.strip() miče razmake s početka i s kraja

• str.split() cijepa znakovni niz u listu po razmacima
• str.lower()
• str.upper()

Rad s listama

• ista sintaksa pristupanja pojedinom elementu kao kod znakovnih nizova
• list.append() dodaje element na kraj liste
• list.pop() miče element s kraja liste
• list.insert() ubacuje element u listu na određeno mjesto

Author: Vedran Miletić