Python: что за язык программирования и где применяется
В чем причина его популярности?
Языку python уже более тридцати лет. Его начали разрабатывать еще в 1980-х гг., а впервые представили в 1991 году. Он постоянно обновляется, с каждым годом привлекая все больше поклонников. По данным отчета Octoverse за 2022 год, Питон входит в тройку самых популярных ЯП в мире, а число его пользователей растет примерно на 20% за год. Python — популярный, но простой для изучения ЯП. В июне 2023 года Питон обогнал C, став лучшим языком программирования в индексах PYPL и TIOBE.
Python — это высокоуровневый интерпретируемый язык программирования (ЯП) с простым синтаксисом, что делает его легко читаемым и удобным для начинающих.
Первоначально его автор Гвидо Ван Россум хотел разработать простой и красивый ЯП: «Мне пришло в голову, что скриптовый язык с синтаксисом, похожим на ABC, но с доступом к системным вызовам Amoeba удовлетворит эту потребность. Я понял, что было бы глупо писать язык, специфичный для Amoeba, поэтому я решил, что мне нужен язык, который был бы в целом расширяемым. Во время рождественских каникул 1989 года у меня было много свободного времени, поэтому я решил попробовать. В течение следующего года, пока я в основном работал над ним в свободное время, Python использовался в проекте Amoeba с возрастающим успехом, и отзывы коллег заставили меня добавить много ранних улучшений».
Вот наглядный пример, почему Питон проще и красивее, чем другие ЯП:
PYTHON
print("Hello world.")
против
JAVA
public class HelloWorld {
public static void main (String[]args) {
System.out.println.("Hello world");
}
}
Интересный факт: Питон был назван в честь телешоу BBC «Летающий цирк Монти Пайтона».
Python использует в разных областях:
-
Автоматизация
-
Наука о данных
-
Аналитика данных
-
Веб-разработка
-
Разработка программного обеспечения
Характеристики языка Python
Python — это динамический, высокоуровневый, свободный, интерпретируемый ЯП с открытым исходным кодом. В блоге UFirst рассказываем о характеристиках питон — языка программирования, которым пользуются школьники и опытные разработчики.
- Доступность
Любой пользователь может скачать его на официальном сайте. Он имеет открытый исходный код, что делает его доступным большой аудитории. - Легкость кодирования
Python — ЯП высокого уровня, но он прост в изучении по сравнению с другими языками: C, C#, Javascript, Java. На нем легко писать код, основы можно изучить за несколько дней. - Легкость чтения
У Питона простой синтаксис. Блок кода определяется отступами, а не точками с запятой или скобками. - Гибкость
Питон — переносимый язык. Если вы пользовались его кодом для Windows, то легко перенесете его на Linux, Unix, Mac, а также другие платформы. Менять код для этого не придется. - Интегрированность
Питон легко сочетать с другими ЯП: C, C++ и т. д. - Динамическая типизация
Это означает, что тип (например, int, double, long) для переменной определяется в процессе, а не заранее, то есть тип переменной указывать не нужно. - Разработка frontend и backend
Запускать и писать коды Python в HTML можно, используя простые теги, и др. Это поможет в фронтенд-разработке, например, javascript. Бэкенд — сильная сторона Питона, он используется для работы из-за своих фреймворков (Django, Flask). - Большая стандартная библиотека
Библиотека доступна для всех. Пользователям не нужно писать код для каждой отдельной функции. Они могут получить доступ к встроенным модулям, решая проблемы в повседневном программировании.
Преимущества Python
- Простота изучения
Питон дружелюбен к начинающим. У него простой синтаксис. Код легко читать и понимать, что облегчает новичкам написание и отладку кода. - Универсальность
Питон широко применим: от веб-разработки до анализа данных и машинного обучения. Даже начинающие кодировщики могут изучать Python в интересном контексте. - Автоматизация задач, скриптинг
Питон полезен, когда нужно автоматизировать или заскриптовать повторяющиеся задачи для повышения эффективности:
Ошибка проверки
Конвертация файлов
Отправка писем
Поиск контента в Интернете
Удаление избыточности данных
Базовые математические вычисления - Большое сообщество
В мире 8,2 миллиона разработчиков Python — это больше, чем у любого другого языка программирования. Зрелое поддерживающее сообщество мотивирует, помогая быстрее осваивать кодинг.
Большинство пользователей готовы делиться опытом, решениями, советами, отвечая на вопросы других членов сообщества.
Искать единомышленников можно в социальных сетях, на форумах. Например:
Quora
GitHub
Python discord - Библиотеки, фреймворки
Питон бесплатен, пользователи получают доступ к обширной экосистеме ресурсов, пакетов и библиотек. - Популярные фреймворки и библиотек Python:
SciPy
Джанго
NumPy
Matplotlib
BeautifulSoup - У разных библиотек и фреймворков свои функции. Например, NumPy предназначен для выполнения математических вычислений для повышения эффективности. Matplotlib используют для визуализации данных, а SciPy — для построения алгоритмов.
Недостатки Python
- Медленнее, чем компилируемые языки
Python — интерпретируемый ЯП. Он медленнее, чем компилируемые — C++ или Java.
Разница в скорости особенно заметна при работе с большими наборами данных или выполнении сложных вычислений. Но есть способы оптимизации кода для повышения его производительности. Например, использование NumPy для числовых операций или Cython для компиляции кода Python в C. - Менее безопасный
Менее безопасен, чем Java или C++. Python — динамически типизированный язык. Это может привести к уязвимостям, включая переполнение буфера или внешние атаки.
Популярность и простота использования делают Питон мишенью для хакеров. Сторонние библиотеки также могут представлять угрозу безопасности, если они не проверены.
Python имеет встроенные функции безопасности, а также сторонние инструменты и библиотеки, которые могут помочь улучшить безопасность. - Неидеальная рабочая среда
Питон подходит не для всех типов проектов или команд. Например, если проект требует высокой производительности или низкоуровневого доступа к системе, лучшим выбором может стать язык типа C++.
Динамическая природа Питон, отсутствие строгой типизации затрудняют поддержку, а также отладку кода по мере роста и усложнения проектов. Это может привести к увеличению времени на разработку, а также к потенциальным ошибкам. - Низкое потребление памяти, сборка мусора
Динамическая природа Питон, а также интерпретируемое выполнение могут привести к более высокому использованию памяти по сравнению с компилируемыми языками, такими как C++. Это может быть особенно проблематично в средах с ограниченными ресурсами (встроенные системы или мобильные устройства).
Процесс сборки мусора Python может повлиять на производительность и привести к непредсказуемому поведению. Сборка мусора — автоматический процесс освобождения памяти. Хотя это может упростить управление памятью для разработчиков, это также может привести к проблемам с производительностью, если сборщик мусора запускается слишком часто или неэффективно.
Где применяют язык программирования Питон?
- Веб-разработка
Python позволяет создавать сложные многопротокольные приложения, сохраняя простой синтаксис. Сообщество разработчиков предоставляет пользователям варианты повторно используемого кода, фреймворков и поддержки. Например: Django — фреймворк, разработанный опытными кодировщиками, чтобы помочь другим ускорить время сборки приложений. - Машинное обучение, искусственный интеллект
Сбор и анализ данных — трудоемкая задача для специалистов по данным. Python — один из лучших инструментов для обучения моделей машинного обучения (ML). С помощью определенных алгоритмов эти модели могут анализировать, а также выявлять закономерности в данных, чтобы делать прогнозы или принимать решения на основе этих данных. Специалисты по данным используют библиотеки: NumPy, Pandas, Matplotlib — для автоматизации очистки, преобразования данных и визуализации. - Python также можно найти в некоторых из самых сложных технологий искусственного интеллекта (ИИ) — фактически это один из предпочтительных языков для ИИ. Лаконичный код позволяет разработчикам создавать последовательные, надежные системы, а его библиотека предоставляет ряд фреймворков, предлагающих кодировщикам алгоритмы для задач машинного обучения. Возможности визуализации Python помогают преобразовать большие наборы данных для ИИ в понятные графики или отчеты.
- Научные исследования
Питон с удобным синтаксисом и обширной библиотечной экосистемой -мощный инструмент для профессионалов в различных научных дисциплинах. Его используют в биологии, биоинформатике, химии, физике, астрономии и науках о Земле. - IoT
IoT — Интернет вещей (internet of things) — обширная сеть связанных устройств и технологий, позволяющая осуществлять связь между устройствами и облаком. Вот некоторые известные примеры IoT:
Умные дома
Подключенные автомобили
Трекеры активности
Дополненная реальность
Носимые технологии - Python с подключенными библиотеками IoT позволяют разработчикам контролировать все коммуникации внутри устройств и облака. Отправка, а также получение данных упрощается, а в случае ограниченных возможностей MicroPython полезен для работы с определенными устройствами IoT, чтобы экономить ресурсы и при этом предоставлять те же преимущества, что и Питон.
15 сервисов и изобретений, созданных на Python
Питон — ЯП, которые выбирают многие технологические гиганты. Вот только некоторые из них:
- Netflix
- Uber
- Dropbox
- YouTube
- Mozilla Firefox
- Amazon
- Spotify
- SurveyMonkey
- BitTorrent
- Disqus
- Civilization 4
- Walt Disney Feature Animation
Python — простой, универсальный язык с обширной библиотекой, применяемый во многих сферах программирования. Он доступен для изучения со школьного возраста и открывает серьезные карьерные перспективы в будущем.
