2.1.1 Тема урока: введение в программирование

Введение

Компьютерная программа — список команд (инструкций) для компьютера. Команды могут быть любыми, например:

• считать информацию с клавиатуры;
• произвести арифметические вычисления (+, −, *, /);
• вывести информацию на экран.

В каждом компьютере установлено много разнообразных программ. Например, Google Chrome, через которую вы, скорее всего, проходите этот курс, — это программа-браузер. Она позволяет просматривать страницы сайтов в интернете. Программа Skype позволяет совершать звонки и обмениваться мгновенными сообщениями. В конце концов, сама операционная система, будь то Windows, OS X или Linux, тоже программа.

Для создания программ используются языки программирования. Выбор языка программирования, как правило, продиктован особенностями самой программы.

Язык программирования

Язык программирования — набор определенных правил, по которым компьютер может понимать команды (инструкции) и выполнять их. Текст программы на любом языке программирования называется программным кодом.

Языки программирования бывают компилируемые и интерпретируемые. Если программа написана на компилируемом языке (C, C++, Pascal), то перед выполнением её нужно полностью проверить на наличие синтаксических ошибок и уже после этого перевести в понятную для компьютера форму — машинный код. Это делает специальная программа, которая называется компилятором.

Если программа написана на интерпретируемом языке (Python, PHP, Ruby), она не переводится в машинный код целиком. Вместо этого специальная программа, которая называется интерпретатором, идет по коду, анализирует его и выполняет каждую отдельную команду.

Существуют языки программирования, которые совмещают оба подхода (C#, Java). В таких языках код исходной программы сначала компилируется в промежуточный код (байт-код), а уже потом, во время выполнения, переводится в машинный код.

Язык Python

Язык Python разработал голландский программист Гвидо Ван Россум (Guido van Rossum) в 1991 году. Гвидо был фанатом британского комедийного сериала «Monty Python’s Flying Circus», откуда и пришло название языка.
 

Преимущества Python

1. Это интерпретируемый язык программирования:
   • он не требует отдельного этапа компиляции;
   • программа на языке Python запускается прямо из исходного кода;
2. Это высокоуровневый язык программирования;
3. Это платформонезависимый язык:
   • программы на Python можно создавать на разных операционных системах (Linux, Windows, OS X);
   • программы на Python можно запускать на разных операционных системах (Linux, Windows, OS X);
4. Это open source проект;
5. Это простой язык;
6. Это встраиваемый скриптовый язык;
7. Это динамический язык, что упрощает написание несложных программ;
8. Для Python существует огромная библиотека классов на любой вкус.

Недостатки Python

1. Низкая скорость выполнения по сравнению с такими языками, как C и C++;
2. Динамическая типизация языка — минус при написании сложных программ.

Задачи, решаемые с помощью Python

Python подходит для решения широкого спектра задач. Разобьем их на категории:

1. Системное программирование. Встроенные в  Python интерфейсы доступа к службам операционных систем делают его идеальным инструментом для создания переносимых программ и утилит системного администрирования;

2. Графические приложения. Простота Python и быстрота разработки делают его отличным средством создания графического интерфейса. В состав Python входит стандартный объектно-ориентированный интерфейс к GUI API;

3. Веб-приложения. С помощью дополнительных фреймворков на языке Python (Django, Flask, Pyramid) можно создавать полнофункциональные сайты;

4. Веб-сценарии. Python поставляется вместе со стандартными интернет-модулями, которые позволяют программам выполнять разнообразные сетевые операции как в режиме клиента, так и в режиме сервера;

5. Интеграция компонентов. Возможность Python расширяться и встраиваться в системы на языке C++ делает его удобным для описания поведения других систем и компонентов;

6. Приложения баз данных. В Python имеются интерфейсы доступа ко всем основным реляционным базам данных: Sybase, Oracle, Informix, ODBC, MySQL, PostgreSQL, SQLite и многим другим. С их помощью можно создавать приложения баз данных.

Проекты, в которых используется Python

1. Компания Google использует Python в своей поисковой системе;

2. Компании Intel, Cisco, Hewlett-Packard, Seagate, Qualcomm и IBM, используют Python для тестирования аппаратного обеспечения;

3. Сервис YouTube в значительной степени реализован на Python;

4. Агентство национальной безопасности (NSA) использует Python для шифрования и анализа данных;

5. Компании JPMorgan Chase, UBS, Getco и Citadel применяют Python для прогнозирования финансового рынка;

6. Программа BitTorrent для обмена файлами в пиринговых сетях написана на языке Python;

7. NASA, Los Alamos, JPL и Fermilab используют Python для научных вычислений.