Для чего нужен Python и с чего начать его изучение

Для чего нужен Python и с чего начать его изучение
Анна Шелепанова
16 мин.
Нет времени читать?

Python (он же Пайтон или Питон) — один из самых популярных языков программирования в мире. Новички любят его за простой синтаксис, а компании-гиганты от Instagram до NASA — за мощность и возможности. Рассказываем, как программировать на Python и почему стоит выбрать его в качестве первого языка для изучения. Также вы узнаете, в чём плюсы и минусы Питона, его возможности, что принято писать на этом языке, а что нет.

 

Что такое Python

Python — это высокоуровневый скриптовый язык программирования. Его разработал голландский программист Гвидо ван Россум в начале 90-х годов. Он задался целью создать простой, универсальный и мощный язык. И это сработало: спустя 30 лет после запуска первой версии Python набирает всё большую популярность. В рейтинге языков программирования TIOBE от августа 2021 года он обогнал Java и стал вторым по популярности в мире.

Рейтинг языков программирования от TIOBE

Рейтинг языков программирования от TIOBE

Столь широкое распространение Пайтону обеспечили его масштабируемость, высокая производительность и структурированность.Философия языка — «чем проще, тем лучше» — сформулирована в списке из 19 принципов под названием «Дзен Питона».

Дзен Питона. 19 принципов

Принципы из Дзен Питона

Создатели Python хотели сделать программирование лёгким и забавным. Поэтому язык назвали в честь икон британского юмора — комик-группы Monty Python, а в документацию добавили пасхалки и отсылки к скетч-сериалу «Летающий цирк» и фильмам коллектива.

Преимущества и недостатки языка

Программисты любят Python за универсальность, простоту и большое количество готовых решений, но он проигрывает другим языкам в скорости. Разберём подробнее плюсы и минусы Пайтона.

Преимущества

Простота. Python — структурированный, лёгкий для изучения язык с простым (в сравнении с другими языками) синтаксисом. Поэтому у него низкий порог вхождения. Вместо того, чтобы вникать в формальности языка, новички могут сконцентрироваться на самом процессе кодинга.

Пример кода Python c habr.com

Пример кода Python c habr.com

Множество готовых решений. Если вы решили создать что-то на Python, проверьте — скорее всего, кто-то уже это сделал. Есть большое количество готовых библиотек под любые задачи, например:

  • Pygame для небольших игр;
  • Django и Flask для разработки сайтов, веб-сервисов и серверной части приложений;
  • NumPy для сложных математических вычислений, работы с искусственным интеллектом и машинным обучением;
  • Requests для упрощения веб-запросов;
  • Pandas для обработки и анализа данных;
  • SQLAlchemy для работы с базами данных;
  • Pillow для обработки изображений.

Универсальность. Python работает практически на всех платформах, в том числе на самых популярных: Windows, Mac OS X и Linux. Написанные на нём программы можно переносить между платформами без изменений.

Динамическая типизация. В этом языке не нужно прописывать тип переменной. Это упрощает код и снижает количество багов и фатальных ошибок.

Недостатки

Низкая скорость. Обратная сторона динамической типизации: она требует больших затрат памяти и, как следствие, больше времени на вычисления.

Непригодность для мобильной разработки. Конечно, при желании можно написать мобильное приложение на Python, но в этом мало смысла, так как есть более подходящие инструменты.

Что не стоит писать на Питоне

Несмотря на универсальность и мощь, для некоторых областей язык всё же не подходит.

  • Мобильные приложения. Как мы писали выше, можно — но зачем?
  • Кросс-платформенные GUI приложения (приложения с графическим интерфейсом). По факту приложения содержат ошибки, баги, несостыковки и не являются полностью кросс-платформенными.

Как и где используется Python

Пайтон применяют в веб-разработке, системном администрировании, геймдеве, работе с данными, Data Science. Его используют при создании приложений и встроенных систем, в машинном обучении и для написания скриптов.

Веб-разработка

Python — главный конкурент PHP в области веб-разработки. Он подходит для создания сайтов e-commerce, ресурсов с кабинетом пользователя, записью на приём или тренировку, оценками, тестами, обучением, отзывами и так далее. Для большинства задач существуют готовые фреймворки, в которых есть всё, что нужно для полноценного сайта:

  • Django,
  • Flask,
  • Pyramid,
  • TurboGears,
  • Tornado.

Новичкам, осваивающим веб-разработку, мы рекомендуем начать изучение Python в дополнение к PHP и HTML/CSS.

Программы

Пайтон настолько универсален, что на нём можно писать практически любые программы: для обработки изображений и текста, работы с аудио и видео, вычислений, визуализации данных, автоматизации процессов. На Python или с его применением разработаны YouTube, Instagram, Reddit, Spotify, Pinterest.

Мобильные приложения

Для разработки мобильных приложений есть более подходящие инструменты, на Python пишут лишь серверную часть. Однако существуют фреймворки для разработки мобильных приложений: Kivy и BeeWare.

Игры

На Python и с его применением разработано много игр, но отдельного внимания заслуживают несколько крупных и известных проектов:

  • Battlefield (серверная часть, скрипты и логика);
  • EVE Online (серверная часть и логика);
  • Sims (игровой моддинг);
  • Civilization 4 (практически целиком написана на Питоне).

Встроенные системы (embedded systems)

Embedded systems — системы, на которых работают определённые устройства с ограниченным функционалом (например, цифровые камеры, банкоматы, станки ЧПУ). Популярные приложения для работы с embedded systems на Пайтоне: EmbeddedPython, PyMite, Python Embedded Tools, MicroPython.

Создание скриптов

Пайтон часто используют для написания скриптов к существующим программам на других языках. С его помощью прописывают логику, автоматизируют и создают дополнительные модули.

Почему стоит выбрать Python в качестве первого языка для обучения

Он простой

Вы легко поймёте, как писать на Питоне, если знаете английский язык даже на уровне школьной программы. Код логичен и прост — взглянув на базовые функции, вы определите их назначение.

Он открытый

Под многие задачи существуют готовые решения, библиотеки и исходники, которые можно найти в открытом доступе.

Сам указывает на ошибки

Во многих других языках ошибки придётся искать самостоятельно, Python же сообщает об ошибках при запуске программы.

Сообщество и поддержка

За 30 лет существования Пайтон оброс обширным дружелюбным сообществом. Если вы встретитесь с какой-то проблемой, вы быстро найдёте ответ в поисковике или на тематическом форуме.

Перспективы работы программистом со знанием Python

Популярность Питона растёт, а вместе с ней растёт и спрос на знающих его специалистов. Этот язык универсален, он используется в совершенно разных сферах: веб-разработка, тестирование, DevOps, Data Science, геймдев. Освоив Python, вы сможете выбрать область, которая вам больше всего нравится.

Зарплата программистов

Заработная плата меняется в зависимости от опыта программирования и сферы работы. В регионах новичкам готовы платить от 20 000 ₽, опытным программистам — от 300 000 ₽.

Примеры вакансий специалистов со знанием Python в регионах

Примеры вакансий специалистов со знанием Python в регионах

В Москве уровень зарплат выше.

Примеры вакансий специалистов со знанием Python в Москве

Примеры вакансий специалистов со знанием Python в Москве

Известный IT-портал habr.com показывает средние зарплаты по языкам программирования в России за первое полугодие 2021 года:

Cредние зарплаты по языкам программирования в России за первое полугодие 2021 года

По данным habr.com, средняя зарплата Python-программистов за первое полугодие 2021 года выросла в сравнении со вторым полугодием 2020 года.

Основы Python

Рассмотрим основные особенности и возможности Пайтона и его отличия от других языков программирования.

Пример простого кода на Python с YouTube-канала «Программирование на Python»

Пример простого кода на Python с YouTube-канала «Программирование на Python»

Синтаксис

Простота синтаксиса — одно из преимуществ Python, однако при переходе с других языков программирования именно это вызывает затруднения. В чём его особенности:

  • отсутствуют операторные скобки, вместо них используются отступы (табуляции и пробелы);
  • комментарий из одной строки начинается с #, а если строк несколько, нужно поставить три двойные кавычки (""") в начале и в конце комментария;
  • для присвоения значения переменной используется знак =, а для сравнения знак удваивается (==);
  • чтобы увеличить или уменьшить значение переменной, нужно использовать значки += и -= соответственно.

Структуры данных

Структуры используются для хранения связанных данных. В Python встроены 4 типа структур: списки (list), кортежи (turple), словари (dictionary) и множества (set).

  • Список (list) — последовательность элементов. Изменяемый тип данных.
  • Кортеж (turple) предназначен для хранения нескольких объектов, неизменяемый тип данных.
  • Словарь (dictionary) — перечень уникальных ключей и связанных с ними значений.
  • Множество (set) — неупорядоченный набор данных любого типа.

Строки

Строки — последовательности символов, наборы слов. Могут быть на любом языке, поддерживаемом Unicode. После создания строк их нельзя изменить. Строки указываются символами ‘ или ", а если в строке несколько строчек, то её нужно выделить тремя двойными кавычками (""") в начале и в конце.

Операторы

Операторы — это символы, выполняющие операции над переменными. В Python их 7 групп:

  • арифметические операторы (выполняют арифметические операции);
  • операторы присваивания (добавляют переменным значения);
  • операторы сравнения (сравнивают значения);
  • логические операторы («да», «нет», «или»);
  • операторы тождественности (проверяют, являются ли операнды идентичными);
  • операторы принадлежности (присутствует ли значение в последовательности);
  • побитовые операторы (работают в двоичном формате).

Функции

Функция принимает аргументы и возвращает значение. Она определяется ключевым словом «def», а её аргументы задаются в скобках после названия функции. Далее нужно прописать, что именно делает функция.

Классы

Python — объектно-ориентированный язык, в нем всё является объектами. Классы описывают устройство объектов, а объекты являются экземплярами классов. Функции класса — методы, его переменные — атрибуты. Обозначаются ключевым словом class.

Исключения

Сообщают программисту об ошибках (например, несуществующий файл или деление на 0). Интерпретатор отлавливает исключение и выводит информацию о том, где оно появилось и с чем связано.

Импорт

Процедура импорта «import [libname]» позволяет подключить внешние библиотеки, а «from [libname] import [funcname]» — конкретную функцию из внешней библиотеки.

Работа с файловой системой

Python даёт возможность управлять файлами и папками: создавать, переименовывать, просматривать содержимое, копировать, удалять и т. д.

IDE и редакторы кода для Python

Для работы с кодом нужны специальные программы: редакторы кода или IDE (интегрированная среда разработки). Ниже кратко расскажем, в чём разница между двумя типами программ и какие из них наиболее удобны и популярны.

Редакторы кода — простые текстовые редакторы с подсветкой синтаксиса, могут выполнять код. Хороши для небольших проектов. Выигрывают у IDE в легковесности, но проигрывают в функционале.

IDE — наборы инструментов для разработки, больше подходят для крупных проектов. Как правило, в состав IDE входят:

  • редактор кода с подсветкой синтаксиса;
  • инструменты сборки, выполнения и отладки;
  • система контроля версий.

PyCharm

Полнофункциональная IDE, разработанная специально для Python. Считается одной из лучших. Доступна на всех популярных платформах, существует в бесплатной и платной (профессиональной) версии, для большинства задач хватает бесплатной. Встроенный функционал: тестирование, контроль версий, проверка кода, автозавершение, подсветка ошибок и многое другое.

Интерфейс IDE PyCharm от JetBrains

Интерфейс IDE PyCharm от JetBrains

Spyder

Бесплатная IDE с большим набором возможностей и акцентом на Data Science.

Скриншот IDE Spyder

Скриншот IDE Spyder

Thonny

IDE для новичков, доступная на основных платформах. В комплекте идёт версия Python, поэтому дополнительно устанавливать ничего не нужно.

Простой интерфейс IDE Thonny

Простой интерфейс IDE Thonny

Python IDLE

Поставляется вместе с Python, подходит для изучения языка и экспериментов. Более опытным пользователям не подойдёт из-за простоты, а для новичков — отличный вариант.

Минималистичная среда IDLE

Минималистичная среда IDLE

Atom

Удобный гибкий редактор с поддержкой Python (после установки дополнительного плагина).

 Редактор Atom с поддержкой Python

Хотя на скриншоте и JavaScript, Atom поддерживает кодинг на Python

Sublime Text

Поддерживает несколько языков программирования (в том числе Пайтон). Популярный редактор с хорошей поддержкой и большим количеством расширений. Для работы чаще всего достаточно бесплатной версии.

Интерфейс текстового редактора Sublime Text

Интерфейс текстового редактора Sublime Text

Как научиться программированию на Python

С чего начать изучение Python? Можно долго штудировать учебники и постигать теорию, но прогресс будет быстрее, если практиковаться. Оптимальный вариант — подобрать курсы для изучения основ и смотреть YouTube-каналы опытных программистов на Пайтоне.

Курсы по обучению Python

1. Python Basic от Skillbox

Знакомство с основами языка под руководством преподавателя с 5-летним опытом. За 6 месяцев вы научитесь писать понятный код, изучите основные алгоритмы, освоите работу с GET- и POST-запросами. К концу курса вы напишете дипломный проект и сможете создавать программы на Python. После прохождения курса вы получите сертификат, материалы доступны без ограничений по времени.

2. «Python-разработчик с нуля» от Нетологии

Курс для новичков, а также для frontend- и backend-разработчиков, которые хотят узнать больше о языке. Практические занятия приближены к реальным задачам, а значит, вы сможете добавить учебные проекты в портфолио. Обучение длится 8 месяцев, по окончании вы получите диплом.

3. «Основы языка Python» от GeekBrains

Экспресс-курс длительностью 1 месяц для новичков и опытных программистов. От базы до разработки программ с использованием объектно-ориентированного подхода. Вы получите записи всех занятий курса, методические материалы и сертификат об окончании обучения.

Больше курсов вы найдёте в нашей подборке обучающих программ по Python.

YouTube-каналы

На YouTube можно найти всё: бесплатные уроки по Python, записи тематических конференций, советы, мнения и лайфхаки от опытных программистов и даже уроки Пайтона для детей. На какие каналы стоит обратить внимание начинающему программисту:

  • MoscowPython (записи со встреч сообщества);
  • Программирование на Python (ИМКН УрФУ);
  • Clever Programmer (видеоуроки и советы на английском языке);
  • Anaconda Inc. (канал самой популярной data science-платформы в Python);
  • Chris Hawkes (англоязычный канал о Пайтоне, Django, веб-дизайне, программировании и многом другом).

Заключение

Python прост в изучении и хорошо подходит в качестве первого языка программирования. При этом он функционален и подходит для проектов любого масштаба и назначения: от сайтов до Data Science. Пайтон существует уже 30 лет, он продолжает развиваться, его поддерживают энтузиасты со всего мира, а популярность языка продолжает расти. Если вы решили освоить программирование, рекомендуем начать с Python, и сейчас для этого самое подходящее время.

Понравился материал?

Оставьте комментарий

Ваш комментарий:
Имя:
Email: