Читаем Простой Python онлайн бесплатно
Простой Python
Эта книга идеально подходит как для начинающих программистов, так и для тех, кто только собирается осваивать Python, но уже имеет опыт программирования на других языках. В ней подробно рассматриваются самые современные пакеты и библиотеки Python. Стилистически издание напоминает руководство с вкраплениями кода, подробно объясняя различные концепции Python 3. Под обложкой вы найдете обширный материал от самых основ языка до сравнительно сложных и узких тем. Прочитав эту книгу, вы не только убедитесь, что Python — это вкусно, но и освоите искусство тестирования, отладки, многократного использования кода, а также научитесь применять Python в различных предметных областях.
Серия: Бестселлеры O'Reilly
Компьютеры и Интернет / Программирование, программы, базы данныхПереводчики
Технический редактор
Литературный редактор
Художники
Корректоры
Верстка
© Copyright c 2015 Bill Lubanovic. All rights reserved
© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2016
© Издание на русском языке, оформление ООО Издательство «Питер», 2016
© Серия «Бестселлеры O’Reilly», 2016
Мари, Карин, Тому и Рокси
Эта книга познакомит вас с языком программирования Python. Она предназначена для начинающих программистов, но даже если вы уже писали программы и хотите лишь добавить Python к списку доступных вам языков, издание «Простой Python. Современный стиль программирования» поможет в этом.
Книга представляет собой неторопливое введение, которое постепенно проведет вас от основ к множеству более углубленных тем. Я использовал смесь стилей учебника и поваренной книги, чтобы по очереди объяснить новые термины и идеи. Код, написанный на языке Python, включен даже в самые первые главы.
Несмотря на то что книга ориентирована на начинающих читателей, я включил в нее темы, которые могут показаться сложными, вроде баз данных NoSQL или библиотек передачи сообщений. Я выбрал их потому, что они помогут решить многие проблемы лучше, чем стандартные приемы. Вы загрузите и установите те внешние пакеты Python, которые пригодятся, когда «встроенные батарейки» не подойдут для вашего приложения. Пробовать что-то новое весело.
Я также включил в книгу несколько примеров того, чего делать не нужно, особенно если вы уже работали с другими языками программирования и пытаетесь адаптировать их стиль для Python. Не буду утверждать, что язык программирования Python идеален, — просто покажу вам, чего следует избегать.
Иногда я буду делать подобные врезки, когда что-то может быть непонятно или же существует более
Эта книга пригодится всем, кто заинтересован в изучении потенциально самого популярного языка программирования, независимо от того, изучали ли вы другие языки программирования ранее.
В первых семи главах объясняются основы языка программирования Python, их нужно читать по порядку. В последующих главах показывается, как язык программирования Python используется в определенных областях, таких как Интернет, базы данных, сети и т. д., их можно читать в любом порядке. В первых трех приложениях демонстрируется применение языка программирования Python в искусстве, бизнесе и науке. Далее вы узнаете, как установить Python 3, если у вас его нет. После этого идут ответы к упражнениям, расположенным в конце каждой главы, а затем несколько полезных списков.
Глава 1. Программы похожи на руководства по вязанию носков или жарке картошки. С помощью реальных программ, написанных на языке Python, демонстрируются синтаксис языка, его возможности и способы применения в реальном мире. При сравнении Python не проигрывает другим языкам, но он не идеален. Более старая версия Python (Python 2) уступает место более новой (Python 3). Если у вас установлен Python 2, установите на свой компьютер Python 3. Воспользуйтесь интерактивным интерпретатором, чтобы самостоятельно запустить примеры из этой книги.
Глава 2. В этой главе показываются простейшие типы данных, применяемые в языке программирования Python: булевы переменные, целые числа, числа с плавающей точкой и текстовые строки. Вы также изучите простейшую математику и текстовые операции.
Глава 3. Мы рассмотрим встроенные структуры данных более высокого уровня: списки, кортежи, словари и наборы. Вы будете пользоваться этими типами данных, как конструктором Lego, чтобы создавать более сложные структуры. Вы научитесь проходить по ним с помощью
Глава 4. Здесь вы будете сплетать структуры данных из предыдущих глав со структурами кода, чтобы выполнять сравнение, выборку или повторение операций. Вы узнаете, как упаковывать код в функции и обрабатывать ошибки с помощью исключений.
Глава 5. В этой главе показывается, как перейти к более крупным структурам данных: модулям, пакетам и программам. Вы узнаете, где можно разместить код и данные, ввести и вывести данные, обработать различные варианты и исследуете стандартную библиотеку Python.
Глава 6. Если вы уже занимались объектно-ориентированным программированием на других языках, Python по сравнению с ними покажется вам более простым. В главе 6 объясняется, когда следует использовать объекты и классы, а когда лучше применить модули, списки или словари.
Глава 7. Научитесь профессионально управлять данными. Эта глава полностью посвящена текстовым и двоичным данным, особенностям использования символов стандарта Unicode, а также вопросам ввода-вывода.
Глава 8. Данные нужно где-то размещать. В этой главе вы начнете работать с простыми файлами, каталогами и файловыми системами. Далее узнаете, как управляться с простыми файловыми форматами вроде CSV, JSON и XML. Вы также научитесь сохранять и получать данные из реляционных баз данных и из современных хранилищ данных NoSQL.
Глава 9. Всемирной сети посвящена отдельная глава, где рассматриваются клиенты, серверы, извлечение данных, API и фреймворки. В главе 9 вы разработаете реальный сайт, используя параметры запроса и шаблоны.
Глава 10. Эта глава посвящена системному программированию. Здесь вы научитесь управлять программами, процессами и потоками, поработаете с датой и временем, автоматизируете выполнение некоторых задач системного администрирования.
Глава 11. Тема этой главы — сети, а именно: службы, протоколы и API. В качестве примеров рассматриваются как низкоуровневые сокеты, библиотеки обмена сообщениями и системы массового обслуживания, так и развертывание на облачных системах.
Глава 12. В этой главе содержатся советы для разработчиков, пишущих на языке программирования Python. Они касаются установки, использования IDE, тестирования, отладки, журналирования, контроля исходного кода и документации. Глава 12 также поможет вам найти и установить полезные пакеты сторонних разработчиков, упаковать свой код для повторного использования, а также узнать, где получить более подробную информацию.
Приложение А. В первом приложении рассматривается, что люди делают с помощью языка программирования Python в искусстве: графике, музыке, анимации и играх.
Приложение Б. Некоторые особенности языка программирования Python можно применить и для бизнеса: визуализацию данных (графики, графы и карты), безопасность и регулирование.
Приложение В. Язык программирования Python широко используется в научной деятельности: математике и статистике, физике, биологии и медицине. В приложении демонстрируются возможности инструментов NumPy, SciPy и Pandas.
Приложение Г. Если вы еще не установили Python 3 на свой компьютер, в этом приложении вы найдете информацию о том, как это сделать, независимо от того, какая операционная система у вас установлена: Windows, Mac OS/X, Linux или Unix.
Приложение Д. Здесь содержатся ответы на упражнения, приведенные в конце каждой главы. Не подглядывайте туда, пока не попробуете решить задачи самостоятельно.
Приложение Е. В этом приложении содержатся справочные данные.
Языки программирования со временем меняются — разработчики добавляют в них новые возможности, а также исправляют ошибки. Примеры этой книги написаны и протестированы для версии Python 3.3. Версия 3.4 вышла в то же время, когда и эта книга, и я расскажу вам о некоторых нововведениях. Если хотите узнать, что и когда было добавлено в язык программирования Python, посетите страницу https://docs.python.org/3/whatsnew/. Там представлена техническая информация. Она, возможно, покажется трудной для понимания, если вы только начинаете изучать Python, но может пригодиться в будущем, если вам нужно будет писать программы для компьютеров, на которых установлены другие версии Python.
В этой книге приняты следующие шрифтовые соглашения.
Им обозначаются новые термины и понятия.
Применяется для отображения URL, адресов электронной почты, а также названий папок и выводимой на экран информации.
Моноширинный шрифт
Используется в листингах программного кода, а также для имен и расширений файлов, названий путей, имен функций, команд, баз данных, переменных, операторов и ключевых слов.
Указывает текст, который необходимо заменить пользовательскими значениями или значениями, определяемыми контекстом.
Этот рисунок указывает на совет, предложение или замечание.
Этот рисунок указывает на предупреждение.
Примеры кода, приведенные в этой книге, — но не упражнения, которые являются заданиями для читателя, — доступны для загрузки по адресу https://github.com/madscheme/introducing-python. Эта книга написана, чтобы помочь вам при работе. В принципе, вы можете использовать код, содержащийся в ней, в ваших программах и документации. Можете не связываться с нами и не спрашивать разрешения, если собираетесь воспользоваться небольшим фрагментом кода. Например, если вы пишете программу и кое-где вставляете в нее код из книги, никакого особого разрешения не требуется. Однако если вы запишете на диск примеры из книги и начнете раздавать или продавать такие диски, то на это необходимо получить разрешение. Если вы цитируете это издание, отвечая на вопрос, или воспроизводите код из него в качестве примера, разрешение не нужно. Если вы включаете значительный фрагмент кода из данной книги в документацию по вашему продукту, необходимо разрешение.
Ссылки на источник приветствуются, но не обязательны. В такие ссылки обычно включаются название книги, имя ее автора, название издательства и номер ISBN. Например:
При любых сомнениях относительно превышения разрешенного объема использования примеров кода, приведенных в данной книге, можете свободно обращаться к нам по адресу permissions@oreilly.com.
Пожалуйста, направляйте комментарии и вопросы, связанные с этой книгой, ее издателю:
O’Reilly Media, Inc.
1005, Gravenstein Highway North,
Sebastopol, CA 95472.
800-998-9938 (в Соединенных Штатах или Канаде).
707-829-0515 (международный или местный).
707-829-0104 (факс).
У нас есть веб-страница, посвященная этой книге, где мы размещаем опечатки, примеры и любую дополнительную информацию. Она располагается по адресу: http://bit.ly/introducing_python.
Чтобы оставить комментарий или задать технический вопрос об этой книге, отправляйте электронные письма по адресу bookquestions@oreilly.com.
Чтобы получить более подробную информацию о наших книгах, курсах, конференциях и новостях, посетите наш сайт http://www.oreilly.com.
Найдите нас на Facebook: http://facebook.com/oreilly.
Добавьте нас в свой Twitter: http://twitter.com/oreillymedia.
Смотрите нас на YouTube: http://www.youtube.com/oreillymedia.
Хочу объявить благодарность множеству людей, прочитавших и прокомментировавших мой черновик. В частности, я хотел бы упомянуть подробные обзоры Эли Бессерт (Eli Bessert), Генри Канивала (Henry Canival), Джереми Эллиота (Jeremy Elliott), Монте Миланука (Monte Milanuk), Лоика Пефферкорна (Loїc Pefferkorn) и Стивена Вейна (Steven Wayne).
Билл Любанович программировал в операционной системе Unix с 1977 года, разрабатывал GUI с 1981 года, базы данных с 1990 года, а веб-разработкой занимался с 1993 года.
В 1982 году, работая на стартапе Intran, он создал MetaForm — один из первых коммерчески успешных GUI (до Mac или Windows) для использования на одной из первых графических рабочих станций. В 1990 году он написал для компании Northwest Airlines визуальную систему управления доходами, которая дала миллионы долларов выручки. Кроме того, Любанович создал «витрину» компании в Интернете и написал для нее первый тест для анализа маркетинга в Сети. Позже, в 1994 году, он выступил сооснователем интернет-провайдера Tela, а в 1999 году участвовал в создании интернет-компании Mad Scheme.
Впоследствии Билл Любанович разрабатывал службы ядра и распределенные системы в составе команды, работающей на стартап с Манхэттена. В настоящее время автор этой книги занимается интеграцией сервисов OpenStack в суперкомпьютерной компании.
Билл счастливо живет в штате Миннесота со своей чудесной женой Мэри, сыном Томом и дочерью Карин, ухаживает за кошками Ингой и Люси и котом Честером.
Начнем с одной небольшой тайны и ее разгадки. Что, по-вашему, означают следующие две строки?
(Ряд 1): (RS) K18, ssk, k1, turn work.
(Ряд 2): (WS) Sl 1 pwise, p5, p2tog, p1, turn.
Выглядит как какая-то компьютерная программа. На самом деле это схема для вязания, а если точнее, фрагмент, который описывает, как связать пятку носка. Для меня эти строки имеют не больше смысла, чем кроссворд из газеты New York Times — для моего кота, но моя жена понимает их совершенно точно. Если вы вяжете, то тоже их поймете.
Рассмотрим еще один пример. Вы сразу поймете его предназначение, хотя и не сразу сможете определить результат:
½ столовой ложки масла или маргарина;
½ столовой ложки сливок;
