Python-Illustration von Walker Cahall
Zielgruppe
Dieser Artikel geht davon aus, dass der Leser zumindest über grundlegende Kenntnisse in Programmiersprachen verfügt.
Einführung
Jeder Einführungskurs in die Informatik wäre ohne die Erwähnung von Python unvollständig. Es mag in der Programmiersprachenszene relativ neu erscheinen, wird aber seit den frühen 1990er Jahren verwendet. Zahlreiche große Unternehmen, darunter Google, Facebook und sogar die NASA und das Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, gehören zu den Organisationen, die Python verwenden.
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Die Entstehungsgeschichte von Python
Python wurde Ende der 1980er Jahre von Guido van Rossum entwickelt und enthielt das, was er als Verbesserungen der Programmiersprache ABC ansah. Da er ein großer Fan von Monty Python, der britischen Comedy-Truppe, ist, nannte er die Sprache „Python“ und nannte sogar die integrierte Entwicklungsumgebung oder IDE IDLE, zu Ehren von Eric Idle, einem der Mitglieder der Gruppe .
Van Rossum ist immer noch einer der wichtigsten Autoren und Mitwirkenden der Sprache und hat von der Python-Community den Titel BDFL (Wohlwollender Diktator fürs Leben) erhalten.
Die Markenzeichen von Python
Python ist eine plattformübergreifende Sprache:Ein auf einem Macintosh-Computer geschriebenes Python-Programm läuft auf einem Linux-System und umgekehrt. Python-Programme können auf einem Windows-Computer ausgeführt werden, solange auf dem Windows-Computer der Python-Interpreter installiert ist (auf den meisten anderen Betriebssystemen ist Python vorinstalliert). Eine Anwendung namens py2exe existiert, das es einem Benutzer ermöglicht, eine Windows-Binärdatei aus einem Python-Programm zu erstellen, sodass ein auf einem anderen System entwickeltes Python-Programm auf einem Windows-Computer ausgeführt werden kann, auf dem Python nicht installiert ist.
Python unterscheidet sich von vielen anderen Sprachen durch die Verwendung von Leerzeichen und Einrückungen. Während viele andere Sprachen Programmieranweisungen mit Zeilenenden wie Semikolons beenden, hat Python keine solche Endung. Es schließt auch keine Codeblöcke wie for ein Schleifen und if Angaben in geschweiften Klammern. Stattdessen verwendet Python Einrückungen, um einen Codeblock zu definieren. Jede nachfolgende Einrückung definiert einen nachfolgenden Block. Untersuchen Sie beispielsweise den folgenden Code:
if i == 1:
print "i = 1"
for x in range(10):
print "x = ", x
else:
print "i does not equal 1"
Python interpretiert die vierte Zeile (print "x= ", x ), um Teil des for zu sein Schleife – statt Teil des if Aussage – wegen seiner Einrückungsebene. Einrückungen grenzen auch Funktions- und Klassendefinitionen ab.
Programmier- oder Skriptsprache?
Unter Kennern und Kritikern taucht oft die Frage auf:Ist Python eine Skriptsprache oder eine Programmiersprache? Bevor wir versuchen können, das zu beantworten, wollen wir uns noch einmal ansehen, was wir meinen, wenn wir die beiden unterscheiden.
Programmiersprachen
Programmiersprachen werden von einem speziellen Programm namens Compiler kompiliert. Gängige Sprachen wie C und C++ müssen von einem Compiler in für Menschen unverständlichen Maschinencode übersetzt werden, den ein Computer lesen und verarbeiten kann. Wenn Sie ein Programm in C schreiben und kompilieren, wird die resultierende .o Datei ist, was der Computer liest. Kompilierter Code führt normalerweise zu schnellerem Code, und die Kompilierung muss nur einmal erfolgen (es sei denn, Sie ändern Ihren Code). Einige Compiler führen einige grundlegende Optimierungen automatisch durch, andere haben mehrere Flags, die verwendet werden können, um den Code für mehrere Prozessoren und sogar für die parallele Verarbeitung zu optimieren.
Der kompilierte Code, den eine Programmiersprache produziert, läuft meistens auf der Hardware, auf der er geschrieben wurde. Ein in C++ geschriebenes und kompiliertes Programm wird direkt von dem Prozessor ausgeführt, auf dem es kompiliert wurde. Dies kann den Code zwar schneller ausführen lassen, hat aber auch den manchmal unerwünschten Effekt, dass ein kompiliertes Programm prozessor- und maschinenabhängig wird. Code, der auf einem bestimmten Computer kompiliert wurde, läuft aufgrund kleiner Unterschiede in der Hardware möglicherweise nicht einmal auf einem separaten, nahezu identischen Computer.
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Skriptsprachen
Skriptsprachen hingegen werden bei jeder Ausführung gelesen und interpretiert, ohne dass ein Compiler eine Maschinensprachendatei erstellt. Es findet keine Optimierung statt. Wenn Sie also schlampigen Code schreiben, erhalten Sie schlampige Ergebnisse, was zu langsameren Programmen führen kann.
Skriptsprachen werden auch „innerhalb“ eines anderen Programms ausgeführt und nicht direkt auf ihrem Host-Prozessor. PHP wird beispielsweise innerhalb der PHP-Skript-Engine ausgeführt, und Bash-Skripts werden innerhalb der Bash-Shell ausgeführt. (Eine Ausnahme von dieser Regel ist Java; Java gilt als Programmiersprache, läuft aber innerhalb der Java Virtual Machine (JVM)).
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Das Urteil
Was ist Python? Obwohl Python oft als Programmiersprache bezeichnet wird, ist es technisch gesehen eine Skriptsprache. Sein Code verwendet keinen Compiler und kann auf nahezu jedem Gerät ausgeführt werden, auf dem die Python-Shell ausgeführt wird. Es hat auch einige andere Ähnlichkeiten mit Skriptsprachen gegenüber Programmiersprachen.
Skriptsprachen sind oft weniger starr, wenn es um Syntax und Format geht. Leerraum wird nachsichtiger behandelt (mit Ausnahme der zuvor erwähnten Einrückung). Folglich müssen Programmierer nicht Stunden damit verbringen, Code zu debuggen, um ein falsch platziertes Semikolon oder eine fehlende geschweifte Klammer zu finden. Viele Python-Programmierer sind stolz darauf, dass ihr Code für Menschen leicht lesbar ist, was das Debuggen bei Bedarf erleichtert.
Programmiersprachen (wie C++) sind in der Regel syntaktisch komplexer und schwieriger zu erlernen, während Skriptsprachen weniger einschüchternd sind. Stellen Sie sich ein „Hallo, Welt“-Programm in C++ vor:
#include <iostream>;
using namespace std;
int main(){
cout << "Hello, world!" << endl;
return 0;
}
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Jetzt dasselbe Programm in Python:
print "Hello, world!"
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Da es sich nicht um eine kompilierte Sprache handelt, verunglimpfen einige Programmierpuristen Python und sagen, dass es langsam und weniger effizient sein kann. Wenn sich Prozessoren in Geschwindigkeit und Architektur verbessern, wird der Geschwindigkeitsunterschied zwischen einer kompilierten Sprache und einer Skriptsprache jedoch weniger spürbar. Nur wenn es um ernsthafte Leistung geht, könnte ein Unterschied zwischen den beiden deutlich werden.
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Das Schisma der Python-Version
Neulinge in der Python-Umgebung werden vielleicht die Unterschiede zwischen Version 2 und Version 3 der Sprache bemerken und sich darüber wundern. Im Gegensatz zu den meisten Softwareversionen existieren die beiden Versionen gleichzeitig und getrennt und sind nicht vollständig miteinander kompatibel.
Version 3.0 wurde im Dezember 2008 veröffentlicht und wurde entwickelt, um bestimmte Fehler in der Sprache zu beheben – hauptsächlich durch das Entfernen einiger doppelter Möglichkeiten, einige Aufgaben auszuführen. Es ist jedoch nicht vollständig abwärtskompatibel mit Version 2, und Programme, die in 2.7 geschrieben wurden, können bei der Portierung auf Version 3 brechen. Für kurze Zeit verlief seine Entwicklung parallel zu Version 2, aber diese parallele Entwicklung wurde mit Version 3.2 im Februar 2011 eingestellt. Tools existieren, um die Portabilität und Konvertierung ein wenig einfacher zu machen.
Wenn ein Programmierer beginnt, in Python zu arbeiten, muss er oder sie entscheiden, welche Version er verwenden möchte. Zum jetzigen Zeitpunkt ist die am häufigsten verwendete Version 2.7. Es ist auch die endgültige 2.x-Version; alle zukünftigen Versionen werden für Version 3.x sein. Obwohl Version 2.7 offiziell nicht mehr verfügbar ist, ist sie aufgrund ihrer umfangreichen Sammlung von Bibliotheken immer noch eine beliebte Wahl. Bis die Annahme- und Nutzungsrate von Version 3.x zunimmt (und die Community die Bibliotheksunterstützung dieser Version entwickelt), kann diese Spaltung fortbestehen.
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Schlussfolgerung
Python ist eine äußerst leistungsfähige Sprache, die viele Softwareentwickler zu lernen für lohnenswert halten. Seine Portabilität und Benutzerfreundlichkeit sowie seine Zugänglichkeit für neue Programmierer machen es zu einer äußerst attraktiven Lösung für viele Programmierprobleme und -anwendungen.
Weitere interessante Artikel und Anleitungen – wie How to:Python 3 and Creating a Virtual Environment(venv) in CentOS 6.7 – finden Sie in unserem Blog.
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