Lekce 1 - Úvod do Pythonu

Vítejte u prvního dílu seriálu o programování v jazyce Python.

Python je vyvíjen jako open-source, což znamená, že si každý může přečíst zdrojový kód. Ale i vaše budoucí programy napsané v Pythonu budou volně čitelné (pokud bude mít čtenář zdrojový kód). Python je dynamicky interpretovaný jazyk, tudíž se kód překládá až za běhu, čímž se případné chyby programu projeví teprve při spuštění. Výhodou je, že je jazyk díky tomuto přístupu jednodušší.

Proč začít programovat v Pythonu?

Python je jazyk ideální pro začátečníky. Má jednoduchou a čistou syntaxi - k odsazování se používá tabulátor nebo mezery. V Pythonu se pro bloky kódu nepoužívají závorky. Podporuje tři programovací paradigma (způsob jak něco naprogramovat) - procedurální, funkcionální a objektové paradigma. Z tohoto důvodu nemusíte svoje první programy balit do tříd, nebo importovat (zpočátku) nějaké knihovny. Navíc jsou jeho jádro a náročné funkce napsány v jazyku C, čímž tento jazyk zvládá výpočty velice rychle. Má mnoho datových typů, dokáže například počítat i s komplexními čísly. Jak jsem již zmínil, chyby programu se projeví až při spuštění. Program totiž něco dělá než vyhodí chybu a to může být pro začátečníky velmi motivující, na rozdíl od jiných jazyků, kde by se program nespustil vůbec.

Python a ostatní jazyky

Python dobře spolupracuje s ostatními programovací jazyky, ve kterých se dá využít jako skriptovací jazyk. Python má dokonce mnoho implementací, které jsou ovšem jazykově pozadu za oficiálním "CPythonem" a mohou zde být drobné rozdíly v syntaxi.

Příklady implementací:

PyPy

• jeho rychlejší implementace

IronPython

• postavený na platformě .NET / Mono (C#)

Jython

• jeho implementace v Javě

Boost.Python

• spolupráce s C++

Instalace a spuštění

Python si stáhněte z domovské stránky. Stáhněte si nejnovější verzi 3.x, kterou naleznete na https://www.python.org/downloads/.

Pro Windows - pokud máte 32-bitový procesor, stahujte verzi x86. Máte-li procesor 64-bitový, stáhněte si verzi x86-64. Pokud to bude možné, při instalaci si dejte na plochu zástupce pythonovské konzole a editoru IDLE (což je IDE pro Python) - budete k nim mít rychlejší přístup a nainstalujte si i pokud možno offline dokumentaci Pythonu. V konzoli budeme pracovat ze začátku, pro delší programy, které chcete ukládat, použijte IDLE.

IDE je zkratka Integrated Development Environment (integrované vývojové prostředí) a jednoduše řečeno se jedná o aplikaci, ve které píšeme zdrojový kód a pomocí které potom naši aplikaci testujeme a ladíme.

Psaní kódu

IDLE je celé anglicky. Ideálně by se měl psát anglicky i kód, ale pro názornost budu v celém seriálu a i v některých ukázkových programech používat české identifikátory. Je na vás a vašich znalostech angličtiny jak vaše programy budete psát. Výhodou anglického programu je samozřejmě to, že jako velmi pokročilí můžete diskutovat velmi složité problémy na mezinárodních fórech, kde se vyskytují experti na danou oblast. Angličtina je v programování standardem. Čeština samozřejmě teď pro začátek není žádný problém a na vaše programy nemá žádný vliv, Python totiž podporuje Unicode, ovšem příkazový řádek Windows se s Unicode moc nekamarádí.

IDLE zvýrazňuje syntaxi, také podporuje vrácení změn provedených v kódu, takže pokud vám nebude program fungovat, můžete se vrátit zpět. Ale samozřejmě že vás Python upozorní na kterém řádku, máte jakou chyby, ovšem anglicky. Pokud jste si jisti, že na tom řádku chyba není, nejspíše bude na řádku předchozím .

Python provádí lehkou kompilaci, kód je po ní ale stále dost čitelný. Zkompilované soubory se ukládají od adresáře __pycache__/.

Použít můžete i jiné "robustnější" IDE, která podporují syntaxi Pythonu, např. PyCharm, NetBeans nebo doplněk do Visual Studia - Python Tools for Visual Studio.

Zálohování a verzování

Kromě IDE programátor potřebuje nějaký nástroj, který bude zálohovat a verzovat jeho práci. Nemůžeme se spolehnout na to, že program prostě budeme ukládat, protože jsme lidé a ne stroje. Lidé dělají chyby a když přijdete o několikadenní nebo dokonce několikatýdenní práci, může to zabolet. Je dobré naučit se na toto myslet hned od začátku. Velmi doporučuji program DropBox, který je extrémně jednoduchý a sám vaše soubory verzuje (tedy zachovává změny v čase a je možné se vrátit ke starším verzím projektu) a zároveň synchronizuje s webovým úložištěm, i kdyby jste si projekt omylem smazali, přepsali, ukradli vám notebook nebo vám zkolaboval pevný disk, vaše data zůstanou v bezpečí. DropBox také umožňuje sdílet jeden projekt mezi více vývojáři. Více o DropBoxu viz tento článek, který obsahuje zároveň pozvánku do DropBoxu s 0,5 GB prostoru navíc.

Jako další verzovací nástroj se hojně používá GIT, jeho nastavení by ale vydalo na samostatný článek a DropBox pro naše účely bohatě postačuje.

Základní matematické operace

Vrhneme se na konzoli Pythonu, která se dá, mimochodem, použít jako velmi výkonná kalkulačka. Otevřete si konzoli - měli by jste vidět něco podobného:

Konzolová aplikace
Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13, Mar 16 2014, 19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or"license" for more information.
>>>

Základní matematické operace

Předveďme si základní matematické operace:

Sčítání

1 + 2

Odčítání

5 - 3

Násobení

2*5

Dělení

12/4

Vrátí desetinné číslo

Celočíselné dělení

14//3

Vrátí celou část po dělení

Umocňování

2**3

Umocnění - v tomto případě 2³

Modulo

10%3

Vrátí zbytek po dělení

Zkuste zadat těchto 7 příkladů konzole, za každým zadáním stiskněte Enter. Měli byste dostat zhruba toto:

Konzolová aplikace
Python 3.4.0 (v3.4.0:04f714765c13, Mar 16 2014, 19:24:06) [MSC v.1600 32 bit (Intel)] on win32
Type "help", "copyright", "credits" or"license" for more information.
>>> 1+2
3
>>> 5-3
2
>>> 2*5
10
>>> 12/4
3.0
>>> 14//3
4
>>> 2**3
8
>>> 10%3
1
>>>

V příští lekci, Proměnné, základní datové typy a funkce, si vyrobíme naše první programy. Naučíme se proměnné, ukážeme si, jak se načítá vstup do programu, jak se vypisuje do konzole a naučíme se pár datových typů.