Основы и синтаксис

Среда разработки

Программы на Python можно писать в любом текстовом редакторе, главное соблюдать правильный синтаксис. Однако, мы для написания кода будем использовать Visual Studio Code которую мы установили при подготовке рабочего места. Это бесплатная удобная IDE (integrated development environment) - интегрированная среда разработки. Она удобна тем, что подсвечивает синтаксис кода программы, указывает на ошибки и может исполнять код внутри себя, вызывая встроенный интерпретатор Python. Кроме того у нее есть еще несколько удобных особенностей, о которых мы расскажем позже.

Написанный код на Python сохраняется в файлах с расширением .py

Интерпретатор Python

Для того, чтобы превратить код написанный на языке Python в последовательность команд для процессора, нужно передать этот код интерпретатору Python. Специальной программе, которая превращает написанный и понятный человеку текст кода в команды машинного кода, понятного компьютеру.

Чтобы запустить программу на Python нужно вызвать интерпретатор Python из директории с программой и передать ему название файла с программой.

В текущий момент существует одновременно две версии языка Python (вторая и третья версия). Команда python вызывает выполнение интерпретатора второй версии, а команда python3 третьей версии.

В нашем курсе мы будем использовать актуальную третью версию python.

Создадим и запустим первую программу

Откройте Visual Studio Code. При первом запуске будет предложено некоторое количество настроек интерфейса - выберите по своему усмотрению. Создайте новый файл, укажите язык программирования python. Программа предложит вам установить расширения для питона - соглашайтесь. После этого наберите текст первой программы:

>>> print ("Hello robot")

Сохраните файл с названием test.py в папке ros_projects которую мы создали в предыдущей главе.

Запустим первую программу. Для этого откроем терминал, зайдем в папку ros_projectsи выполним команду:

user@userbox:~/ros_projects$ python3 test.py

Данная команда запустит программу из файла test.py и вы увидите результат ее выполнения - выведенную надпись Hello robot:

user@userbox:~/ros_projects$ python3 test.py
Hello robot
user@userbox:~/ros_projects$

Если система не выдала ошибок - значит у вас все настроено верно, и можно продолжать работать.

Синтаксис Python

Стоит отметить основную особенность синтаксиса Python. Он не содержит операторных символов (begin..end в pascal или скобок {..}в Си), вместо этого блоки выделяются отступами: пробелами или табуляцией, а вход в блок из операторов осуществляется двоеточием. Однострочные комментарии начинаются с «#», многострочные — начинаются и заканчиваются тремя двойными кавычками «"""».

Пример кода на Python

a = 2
b = 3
c = a + b
print(c)

Т.е. сначала создается переменная a и в нее присваивается значение 5, потом создается переменная b и в нее присваивается значение 4, потом создается переменная c и в нее присваивается результат сложения переменных a и b, затем значение переменной c выводится на экран.

Если запустить этот код, то он выведет в консоль число 5.

user@userbox:~/ros_projects$ python3 test.py
5
user@userbox:~/ros_projects$

В целом синтаксис языка Python крайне прост и мы будем осваивать его по ходу изучения основных особенностей языка.

Внешние модули

Для python написано большое количество внешних модулей реализующих ту или иную функциональность.

Для того чтобы установить модуль из общедоступной библиотеки используйте пакетный менеджер Python pip

Установим модуль pip

sudo apt install python3-pip

Теперь мы можем установить модуль для Python например numpy - модуль для математических вычислений (https://numpy.org/)

pip install numpy

В процессе установки вы увидите примерно такое сообщение:

user@userbox:~$ pip install numpy
Collecting numpy
Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/3a/5f/47e578b3ae79e2624e205445ab77a1848acdaa2929a00eeef6b16eaaeb20/numpy-1.16.6-cp27-cp27mu-manylinux1_x86_64.whl (17.0MB)
100% |████████████████████████████████| 17.0MB 78kB/s
Installing collected packages: numpy
Successfully installed numpy-1.16.6

Запуск python программ

Очень часто нам может быть не удобно каждый раз при указывать имя интерпретатора для запуска программы. Для решения такой проблемы, есть стандартный механизм linux.

В начало python файла, первой строчкой необходимо указать используемый интерпретатор. Например файл (test.py):

#!/usr/bin/env python3

a = 2
b = 3
c = a + b
print(c)

Такая строчка называется [Шебанг] (https://ru.wikipedia.org/wiki/Шебанг_(Unix)).

Также файлу необходимо установить специальный флаг, что файл может быть исполнен. Для этого существует утилита linux chmod

chmod +x test.py

После этих двух операций, мы можем запустить python скрипт, просто набрав в консоле имя скрипта ./test.py без указания интерпретатора.