Python
Zum Verständnis dieses Artikels sind folgende Seiten hilfreich:
Python 🇬🇧 ist eine Interpretersprache, d.h. der Programmcode muss vor Ausführung nicht kompiliert werden. Python bzw. Python-Programme sind integraler Bestandteil vieler Linux-Distributionen, so auch von Ubuntu.
Python ist grundsätzlich plattformunabhängig angelegt, d.h. Programme lassen sich auf sehr viele Plattformen 🇬🇧 ohne großen Aufwand portieren.
Seit Beginn seiner Entwicklung durch Guido van Rossum in den 1990ern folgt Python zwei grundlegenden Prinzipien.
1. Einfachheit¶
Python ist ähnlich wie Perl so aufgebaut, dass es sich an der menschlichen Sprache orientiert, viele Befehle und Funktionen sind daher im Englischen selbsterklärend. Um die Übersichtlichkeit zu erhöhen, erfolgt die Strukturierung von Anweisungsblöcken nicht mit ; oder Klammern, sondern durch Einrücken.
2. Freiheit¶
Python unterstützt verschiedene Programmierstile, wie objektorientiertes, funktionelles oder aspektorientiertes Programmieren. Neben den Standardfunktionen und -objekten, gibt es eine riesige Bibliothek mit Paketen zu verschiedensten Problemstellungen. Sie reichen von der XML-, HTML-Verarbeitung bis hin zu Funktionen, welche bei der Bearbeitung wissenschaftlicher Probleme helfen. Dies bedeutet bei der Erstellung eines Quellcodes eine teilweise erhebliche Zeitersparnis.
Programme erstellen¶
Um Programme mit Python zu erstellen, gibt es drei Wege, welche im Folgenden besprochen werden. Dies ist die Arbeit mit
der interaktiven Pythonkonsole - der Code wird bei der Eingabe sofort ausgeführt
Editoren und Konsole - der Code wird in einem Editor erstellt und über die Konsole ausgeführt
Entwicklungsumgebungen - alle Bestandteile, um ein Programm zu erstellen, sind in einer Umgebung zusammengefasst
Installation¶
Python ist bei einer Ubuntu-Installation bereits enthalten, da auch Systemkomponenten Python benötigen. Das Paket
python
enthält die grundlegenden Pakete der vom System aktuell verwendeten Version.
Ab Feisty liegt Python standardmäßig in der Version 2.5 vor, in Edgy und Dapper als Version 2.4. Ab Jaunty wird Python 2.6 verwendet.
Die interaktive Konsole¶
Die Arbeitsweise einer Konsole ist ähnlich der Shell [3] für Linux. Sie ist vor allem für Einsteiger und zum Testen von kleineren Abschnitten des Quelltextes nützlich, da die eingegebenen Befehle sofort ausgeführt werden.
Start¶
Die interaktive Konsole wird gestartet durch [3]
python
Schon kann es losgehen.
Code-Completion¶
Es ist sehr praktisch, auch in der interaktiven Konsole eine automatische Vervollständigung des Codes zu nutzen. Dazu legt man eine Datei ~/.pythonrc mit folgendem Inhalt an:
1 2 3 4 5 6 7 | try: import readline except ImportError: print "Module readline not available." else: import rlcompleter readline.parse_and_bind("tab: complete") |
Umgebungsvariable PYTHONSTARTUP
muss gesetzt werden.
1 | export PYTHONSTARTUP="/home/USERNAME/.pythonrc" |
Ab dem nächsten Aufruf von Python auf der Konsole kann man dann die Vervollständigung mit Tab ⇆ nutzen.
Navigation¶
Eingaben werden mit ⏎ bestätigt.
Will man aus früher eingegebenen Befehle auswählen, so geschieht die Navigation in diesen durch ↑ und ↓ .
In der aktuell angezeigten Eingabe kann man sich mittels ← und → bewegen.
Nützliche Befehle¶
Um in der Konsole zu arbeiten, gibt es einige sehr hilfreiche Befehle von Python. Sie werden an einem kurzen Beispiel erklärt
>>> dir()
Es wird eine Auflistung aller der Konsole bekannten Variablen ausgegeben
>>>import os >>> help(os)
Es wird das Modul os
importiert. Somit erhält man viele Möglichkeiten, um Informationen über das System zu erhalten. Mit help(os)
wird eine kommentierte Übersicht aller im Modul enthaltenen Klassen und Methoden ausgegeben.
Ein Programm erstellen¶
Der Standardweg, um Python-Programme zu erstellen, geht über einen Editor. Editoren bieten viele Hilfen wie Syntaxhervorhebung, automatische Einrückung und Funktionen zu verkleinern. Daher gibt es auch eine riesige Zahl von Programmen, es kann also jeder einen Editor seiner Wahl finden.
Es wird der Quelltext im bevorzugten Editor [4] erstellt und als *.py abgespeichert.
1 2 3 | #!/usr/bin/python #mein Hallo-Welt-Programm print 'Hallo Welt!' |
Als Beispiel sei der Quellcode unter ~/hallowelt.py abgespeichert.
Nun öffnet man das Terminal [3] und wechselt in das Verzeichnis der Quelldatei. In diesem Ordner kann man sodann durch eine einzige Befehlszeile den Code ausführen
python hallowelt.py
Neue Funktionen hinzufügen¶
Grundlagen¶
Wie in der Einleitung beschrieben, besitzt Python ein riesiges Repertoire von Funktionen und Klassen. Diese Bibliothek ist in "Module" unterteilt, wobei sich in jedem Modul Funktionalitäten zu einem ganz bestimmten Thema befinden. Einige Module, welche sehr oft benötigt werden, sind immer in der Installation enthalten. Alle anderen Module müssen auf dem Computer nachträglich hinzugefügt werden.
Bereitstellung des Moduls¶
Befindet sich das Modul nicht im Ordner /usr/lib/python2.5 oder einem seiner Unterordner, so muss es zunächst installiert werden. Dazu installiert [1] man das Paket mit dem Namen
python-Modulname (Paket liegt möglicherweise in universe [2])
oder
python2.5-Modulname (Paket liegt möglicherweise in universe [2])
Nach der Installation kann man das Modul im Programm importieren durch
1 | import modul |
Nun sind die Objekte des Moduls aufrufbar mittels
1 | modul.objekt |
Python 3¶
Seit Anfang 2009 ist Python 3, auch als Python 3000 oder Python 3k, verfügbar. In Python 3 hat es keine "grundlegenden" Veränderungen der Sprache gegeben, allerdings wurden viele kleine "Unzulänglichkeiten" und "Ungereimtheiten" von Python 2.x beseitigt. Dies bedingt aber, dass Python 3 Code nicht unter 2.x läuft - und umgekehrt.
Python 2.x wird bis Ende 2010 voll unterstützt und gepflegt. Außerdem sind einige Änderung der Version 3 nach 2.6 zurück portiert worden, um einen "sanften" Übergang zu erhalten.
Eine Übersicht über alle Neuerungen in Python 3 findet man hier 🇬🇧.
Links¶
Python FAQ 🇬🇧
A Byte of Python 🇩🇪 - DAS Einsteigertutorial für Python-Interessierte
A Byte of Python 3 🇬🇧 - auf Python 3 aktualisierte Version
Python-Forum 🇩🇪 - sehr gute Anlaufstelle für alle einfachen und schwierigen Probleme rund um Python
Dokuwelt.de - Linksammlung zu (meist) deutschsprachigen Python-Anleitungen 🇩🇪
Think Python - How to Think Like a Computer Scientist - Frei verfügbare, elektronische Vorabversion von "How to Think Like a (Python) Programmer" 🇬🇧
Dive into Python - Ein Tutorial für ambitionierte Pythonprogrammierer 🇬🇧
Python für Kids - Auch für erwachsene Kids 🇩🇪 (Print-Ausgabe)