Python (питон) — это язык программирования. Он используется для разработки веб-приложений, анализа больших объемов данных, автоматизации задач, а также для обучения искусственного интеллекта.
Основное отличие Python от других языков программирования — простота и универсальность. Он обладает интуитивно понятным синтаксисом. Прочитать и понять код на Python могут даже начинающие свой путь в IT специалисты.
Выше — пример кода на Python для выполнения задачи: подсчет количества слов в строке. Как видно из примера, программа представляет собой обычный текстовый файл. Это позволяет писать код в любом текстовом редакторе
У Python есть стандартная библиотека, в которой можно найти готовые инструменты для решения различных задач: для научных вычислений, работы с сайтами и веб-приложениями и т.д.
Эти преимущества сделали Python одним из самых распространенных языков программирования.
По опросам StackOverflow, Python используют в работе 49,28% опрошенных. Это третий по распространенности язык программирования в мире. Python чаще других языков используют те, кто не является профессиональными разработчиками (64,79%) и начинающие программисты (56,57%)
Python используют многие компании по всему миру. Например, Google применяет Python при создании новых сервисов и для обработки видео в YouTube. Netflix — для автоматизации процессов и в системе рекомендаций. А NASA с помощью этого языка анализирует данные и разрабатывает симуляции.
История создания языка
Python был создан в конце 1980-х годов. Его придумал голландский программист Гвидо ван Россум, который работал в Центре математики и информатики (CWI) в Нидерландах и хотел создать простой и понятный язык программирования.
К разработке языка Гвидо ван Россум приступил в 1989 году, и в феврале 1991 года появилась первая официальная версия Python (0.9.0).
Интересный факт: язык программирования Python получил свое название не в честь змеи (Python в переводе с английского означает «питон»), а в честь телешоу «Летающий цирк Монти Пайтона» (Monty Python’s Flying Circus). Это шоу было популярно среди программистов и очень нравилось Гвидо
Сейчас Python развивает и поддерживает большая команда разработчиков по всему миру. В 2001 году они объединились и создали некоммерческую организацию Python Software Foundation (PSF). Эта организация занимается продвижением языка, разрабатывает и выпускает новые версии, исправляет ошибки и улучшает функциональность.
Основатель языка Гвидо ван Россум за это время успел поработать в Google, Dropbox, а в 2020 году присоединился к команде Microsoft. В июле 2018 года он объявил, что уходит с поста «пожизненного доброжелательного диктатора» Python. Этот термин используется в контексте разработки свободного ПО. Так называют основателя проекта, который обладает правом принимать окончательные решения.
После отхода от дел Россума все права на Python принадлежат организации Python Software Foundation. Она управляет лицензиями и следит за тем, чтобы язык оставался открытым для использования.
На сайте организации можно отправить донат или подать заявку и стать волонтером, чтобы продвигать Python среди разработчиков и других специалистов
Основные особенности Python
Python обладает рядом характеристик и особенностей, которые делают его одним из самых популярных языков программирования. Перечислим основные из них.
Простота синтаксиса. Язык программирования Python стал популярен благодаря своей простоте и чистоте кода. Его легко освоить новичкам и даже тем, кто далек от программирования. Например, этот язык могут использовать дизайнеры, работающие с трехмерной графикой, аналитики данных и тестировщики.
Интерпретируемость. Python — интерпретируемый язык. Это означает, что операторы кода выполняются последовательно: строка за строкой. Это упрощает тестирование и позволяет быстро находить и устранять ошибки.
Динамическая типизация. Эта характеристика означает, что язык определяет тип переменной в момент присваивания ей значения. То есть разработчику не нужно явно указывать тип данных переменной, как это требуется в некоторых других языках программирования, таких как C++ или Java. Это облегчает и упрощает написание кода.
Поддержка многозадачности. Python поддерживает многопоточность, то есть язык предоставляет инструменты для одновременного выполнения нескольких задач или потоков управления. Однако из-за глобальной блокировки интерпретатора (Global Interpreter Lock, GIL) многопоточность в Python ограничена и обеспечивает только конкурентное выполнение задач, а не параллельное.
Конкурентное выполнение означает, что несколько задач как будто выполняются одновременно, но на самом деле процессор быстро переключается между ними. Это приводит к снижению эффективности использования многоядерных процессоров и снижает скорость работы.
Совместимость. Python интегрируется с другими языками программирования — например, с Java и C++. Благодаря этому разработчики могут расширять функциональность проектов, подключая к ним разные возможности.
Мультиплатформенность. Программы, написанные на этом языке, работают на всех аппаратных и программных платформах и устройствах.
Где и для чего используют Python
Python как универсальный язык программирования используется в различных сферах и для самых разных задач. Ниже перечислим основные области, где применяется Python.
Маркетинг
С помощью языка Python маркетологи могут:
- Автоматизировать рутинные задачи — работу с файлами, отправку писем, работу с таблицами Excel, постинг в соцсетях и т. п.
- Анализировать данные. Инструменты Python для анализа позволяют обрабатывать информацию о продажах, клиентах, оценивать эффективность кампаний.
- Работать с репутацией бренда. С помощью инструментов для обработки естественного языка Python можно мониторить упоминания бренда в интернете, определять часто встречающиеся слова и фразы о бренде или продукте, анализировать отзывы и комментарии клиентов.
- Создавать отчеты. Python предоставляет широкий набор инструментов и шаблонов для визуализации данных и составления отчетов.
- Составлять прогнозы. С помощью Python можно разрабатывать модели для прогнозирования продаж, выявления трендов, сезонности и т.д.
Веб-разработка
Python используется в веб-разработке: для создания прототипов проектов, разработки сайтов и десктопных приложений, которые потом можно развернуть на облачных платформах или хостингах.
Часто этот язык используют для серверной части, так как его библиотека содержит множество шаблонов для реализации серверных функций. Серверная часть — это та часть приложения или сайта, которая работает на сервере и обрабатывает данные. Когда пользователь взаимодействует с проектом, Python-код на сервере отвечает за получение данных, выполнение операций и отправку результатов обратно пользователю.
При этом Python можно комбинировать с фронтенд-технологиями и другими языками, что делает его удобным и универсальным.
Pinterest — один из проектов, который активно применяет Python. При разработке сервиса специалисты использовали Django — один из самых популярных веб-фреймворков на Python. Сейчас этот язык программирования помогает решать разный спектр задач: анализировать данные, строить систему рекомендаций, управлять инфраструктурой
Тестирование ПО
Язык программирования Python применяют при тестировании ПО. Для поиска и исправления ошибок, проверки функций используют специальные фреймворки.
Кроме того, с помощью Python можно создавать тестовые скрипты, которые помогают проверить работоспособность ПО, имитируя реальные условия эксплуатации.
Также Python позволяет протестировать, как между собой взаимодействуют отдельные модули или компоненты системы, и способна ли система выдерживать определенную нагрузку.
Мобильные приложения и разработка игр
Python используют и в мобильной разработке, хотя и реже, чем в веб-разработке. Обычно этот язык применяют для создания серверной части приложения, хотя возможности Python этим не ограничиваются. Например, у Python есть специальные фреймворки, которые позволяют создавать кроссплатформенные мобильные приложения.
Игры тоже можно создавать на Python: прописывать пользовательские интерфейсы и работать с графикой, звуком, обрабатывать события, такие как нажатие клавиш и клики мыши.
При создании известной игры Civilization IV (2005 год) геймдизайнер и разработчик Сид Мейер использовал Python. На этом языке написана большая часть игровой логики и модификаций
Другие области
Благодаря простому синтаксису и готовому набору инструментов Python используют при проведении научных исследований: для вычислений, работы с многомерными массивами и матрицами, для аналитики данных и построения графиков и диаграмм.
Еще одна область применения Python — машинное обучение и ИИ. С помощью языка специалисты разрабатывают алгоритмы и инструменты для работы с данными, обучают систему определять тексты, изображения и видео, распознавать лица и речь. Также Python облегчает визуализацию данных и результаты обучения моделей.
Кроме того, Python используют в сфере развлечений и кино: для создания скриптов и автоматизации задач, обработки изображений и видео, а также для моделирования.
Преимущества и недостатки языка Python
Python имеет свои преимущества и недостатки. Зная о них, будет проще понять, в каких ситуациях Python подойдет, а в каких — возникнут сложности.
Плюсы
Простота. Python легко освоить по сравнению с другими языками программирования, которые имеют сложный синтаксис. Он логичен и отлично подходит для новичков.
Скорость работы. Простой синтаксис и готовые шаблоны скриптов ускоряют работу над проектом.
Открытый исходный код и поддержка сообщества. Python — это язык с открытым исходным кодом. Это означает, что любой человек может его изучать, использовать и модифицировать. Благодаря популярности языка специалистам легко найти обучающие материалы или получить помощь разработчиков при возникновении вопросов или ошибок.
Обширная библиотека. Язык программирования Python предоставляет обширную библиотеку — файлы с шаблонами кода, в которые можно подставлять свои данные и получать результат. В сети можно найти библиотеки для работы с приложениями, интернет-протоколами, для машинного обучения и ИИ, для обработки и анализа данных и для многих других задач.
Большая библиотека материалов собрана на официальном сайте Python. Документы разбиты по разделам: для начинающих, для среднего уровня и для продвинутых пользователей
Мультипарадигменность. На Python можно программировать в различных парадигмах за счет подключения дополнительных библиотек и фреймворков. Благодаря этому специалисты могут решать множество разных задач в рамках одного проекта.
Минусы
Ограниченная скорость работы. Несмотря на преимущества языка Python, у него есть существенные недостатки. Один из них — скорость работы. Код на Python исполняется с некоторой задержкой и требует дополнительных ресурсов, поэтому этот язык программирования используют для отдельных задач, которые не требуют большого объема памяти.
Ограниченные возможности для мобильной разработки. Python не так сильно развит в сфере мобильной разработки, так как его возможности в этой сфере все еще ограничены по сравнению со специализированными языками, такими как Swift для iOS или Kotlin для Android.
Проблемы с многопоточностью. Глобальная блокировка интерпретатора (GIL) в стандартной реализации CPython ограничивает выполнение многопоточности. Это может быть проблемой для вычислительных задач, где требуется параллельная обработка данных.
Динамическая типизация, будучи плюсом и особенностью этого языка, одновременно является и недостатком. Ошибки, которые были бы выявлены на этапе компиляции в других языках, здесь могут проявиться уже в процессе выполнения программы, что усложняет исправление проблем.
Главные мысли
