Überblick
Python ist eine hochentwickelte, vielseitige Programmiersprache, die für ihre Lesbarkeit und Einfachheit bekannt ist. Es unterstützt mehrere Paradigmen, darunter prozedurale, objektorientierte und funktionale Programmierung. Seine Einfachheit, Lesbarkeit und umfangreichen Bibliotheken machen es zu einer ausgezeichneten Wahl für Anfänger und erfahrene Entwickler. Diese Seite taucht tiefer in die Geschichte von Python ein, häufige Anwendungsfälle wie die Nutzung zur Erstellung von Webanwendungen und Datenverarbeitung sowie warum Python am besten funktioniert. Lies weiter, um ein besseres Verständnis von Python zu bekommen.
Python ist eine interpretierte, objektorientierte, hochstufige Programmiersprache mit dynamischer Semantik, entwickelt von Guido van Rossum. Es wurde ursprünglich 1991 veröffentlicht. Der Name "Python" soll sowohl einfach als auch spaßig sein, ist eine Anspielung auf die britische Comedy-Gruppe Monty Python. Python hat den Ruf, eine anfängerfreundliche Sprache zu sein, da sie Java als die am weitesten verbreitete Einführungssprache ablöst, da sie einen Großteil der Komplexität für den Benutzer abdeckt und es Anfängern ermöglicht, sich auf das vollständige Verständnis von Programmierkonzepten statt auf kleinste Details zu konzentrieren.
Python wird für serverseitige Webentwicklung, Softwareentwicklung, Mathematik und Systemskripting verwendet und ist beliebt für schnelle Anwendungsentwicklung (RAD) sowie als Skript- oder Glue-Sprache zur Verbindung bestehender Komponenten, aufgrund seiner hochrangigen, integrierten Datenstrukturen, dynamischer Typisierung und dynamischer Bindung. Die Programmwartungskosten werden mit Python aufgrund der leicht zu erlernenden Syntax und des Schwerpunkts auf Lesbarkeit reduziert. Darüber hinaus erleichtert Pythons Unterstützung von Modulen und Paketen modulare Programme und die Wiederverwendung von Code. Python ist eine Open-Source-Community-Sprache, daher bauen zahlreiche unabhängige Programmierer kontinuierlich Bibliotheken und Funktionen dafür.
Anwendungsfälle von Python
- Erstellung von Webanwendungen auf einem Server
- Aufbau von Arbeitsabläufen, die in Verbindung mit Software verwendet werden können
- Verbindung zu Datenbanksystemen
- Lesen und Bearbeiten von Dateien
- Durchführung komplexer Mathematik
- Verarbeitung von Big Data
- Schnelles Prototyping
- Entwicklung produktionsreifer Software
Professionell ist Python hervorragend für Backend-Webentwicklung, Datenanalyse, künstliche Intelligenz (KI) und wissenschaftliches Rechnen. Entwickler nutzen Python außerdem, um Produktivitätstools, Spiele und Desktop-Apps zu entwickeln.
Python-Beispiele
Hier sind einige Beispiele, die die Syntax des Python-Codes veranschaulichen, wie man eine Schleife erstellt und wie man einen Countdown-Timer erstellt.
Python-Schleife
Schleifen werden häufig in Programmiersprachen verwendet, um Codeblöcke leicht zu wiederholen. Python enthält sowohl "for"- als auch "while"-Schleifen.
Denn Schleifen werden mit iterablen Objekten verwendet, wie Listen oder Bereichen. Sie erlauben es, einen Codeblock eine feste Anzahl von Spielen zu wiederholen, anstatt diesen Code immer wieder zu schreiben.
Während Schleifen einen Codeblock ausführen, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Zum Beispiel möchtest du Code ausführen, wenn eine bestimmte Zahl zwischen 1 und 5 liegt. Die Schleife läuft, solange diese Aussage wahr ist, aber wenn der Nutzer eine Zahl außerhalb dieses Bereichs wählt, stoppt die Schleife.
[While loop code in code block]
# program to display numbers from 1 to 5
# initialize the variable
i = 1
n = 5
# while loop from i = 1 to 5
while i <= n:
print(i)
i = i + 1
Output
1
2
3
4
5
Countdown-Timer
Du kannst eine "while"-Schleife zusammen mit anderen Python-Funktionen verwenden, um einen einfachen Countdown-Timer zu erstellen. So sieht der Code aus:
[Countdown timer code in code block]
import time
def countdown(time_sec):
while time_sec:
mins, secs = divmod(time_sec, 60)
timeformat = '{:02d}:{:02d}'.format(mins, secs)
print(timeformat, end='\r')
time.sleep(1)
time_sec -= 1
print("stop")
countdown(5)
- Die divmod()-Methode nimmt zwei Zahlen als Argumente und liefert zwei Zahlen, wobei die erste der Quotient und die zweite der Rest ist
- end='\r' überschreibt die Ausgabe für jede Iteration der while-Schleife
- Der time_sec-Wert sinkt nach jeder Iteration, bis der Timer null erreicht
Funktionen und Vorteile von Python
- Kompatibel mit einer Vielzahl von Plattformen, darunter Windows, Mac, Linux, Raspberry Pi und andere
- Verwendet eine einfache Syntax, vergleichbar mit der englischen Sprache, die es Entwicklern ermöglicht, weniger Zeilen als andere Programmiersprachen zu verwenden
- Arbeitet auf einem Interpretersystem, das es ermöglicht, Code sofort auszuführen, was das Prototyping beschleunigt
- Kann prozedural, objektorientiert oder funktional gehandhabt werden
Python-Syntax
- Python ähnelt der englischen Sprache, mit mathematischem Einfluss, und ist auf Lesbarkeit ausgelegt.
- Im Gegensatz zu anderen Sprachen, die Semikolons oder Klammern verwenden, um einen Befehl zu vervollständigen, verwendet Python neue Zeilen für dieselbe Funktion
- Python definiert den Umfang (wie Schleifen, Funktionen und Klassen), indem es Einrückungen mit Weißraum anstelle von Klammern (oder Schleifenklammern) verwendet
Python-Flexibilität
Python, eine dynamisch typisierte Sprache, ist besonders flexibel, da sie harte Regeln zum Erstellen von Features eliminiert und mit verschiedenen Methoden mehr Flexibilität bei der Problemlösung bietet. Es ermöglicht den Nutzern außerdem, Programme bis zu einem problematischen Bereich zu kompilieren und auszuführen, da es Laufzeit-Typprüfung statt Kompilierungszeit-Prüfung verwendet.
Herausforderungen von Python
Python ist nicht leicht zu pflegen. Ein Befehl kann je nach Kontext mehrere Bedeutungen haben, da Python eine dynamisch typisierte Sprache ist. Und die Wartung einer Python-App, wenn sie an Größe und Komplexität wächst, kann zunehmend schwierig werden, besonders Fehler zu finden und zu beheben. Nutzer benötigen Erfahrung, um Code zu entwerfen oder Unit-Tests zu schreiben, die die Wartung erleichtern.
Geschwindigkeit ist eine weitere Herausforderung in Python. Seine Flexibilität als dynamisch typisierte Sprache erfordert eine erhebliche Menge an Referenzierung, um eine korrekte Definition zu finden, was die Leistung verlangsamt. Dies kann durch alternative Implementierungen von Python (wie PyPy) gemildert werden.
Python und KI/ML
KI/ML-Forscher sind Fans von Python. Google TensorFlow sowie andere Bibliotheken (wie scikit-learn und Keras) schaffen aufgrund der Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität, die es Python-Nutzern bietet, eine Grundlage für KI/ML-Entwicklung. Diese Bibliotheken und ihre Verfügbarkeit sind entscheidend, da sie es Entwicklern ermöglichen, sich auf Wachstum und Bau zu konzentrieren.
Gut zu wissen
Der Python Package Index (PyPI) ist ein Softwarearchiv für die Programmiersprache Python. PyPI hilft Nutzern, Software zu finden und zu installieren, die von der Python-Community entwickelt und geteilt wird.