Wstęp do pythona - Historia wersji

Isj: /* Jak w ogóle działa język programowania i co to jest? */

2019-01-29T21:06:50Z

‎Jak w ogóle działa język programowania i co to jest?

Isj: /* pętla, czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia */

2019-01-29T19:20:06Z

‎pętla, czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia

Isj: /* instrukcja warunkowa, czy co robić jeśli tak, a co jeśli nie */

2019-01-29T19:18:13Z

‎instrukcja warunkowa, czy co robić jeśli tak, a co jeśli nie

Isj: /* instrukcja warunkowa, czy co robić jeśli tak, a co jeśli nie */

2019-01-29T19:15:50Z

‎instrukcja warunkowa, czy co robić jeśli tak, a co jeśli nie

Isj: /* Nieco dłuższe programy */

2019-01-29T18:56:15Z

‎Nieco dłuższe programy

Isj: /* pętla, czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia */

2019-01-16T00:27:19Z

‎pętla, czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia

Isj: /* Nieco dłuższe programy */

2019-01-16T00:18:23Z

‎Nieco dłuższe programy

Isj: /* print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów */

2019-01-16T00:15:38Z

‎print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów

Isj: /* print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów */

2019-01-16T00:09:43Z

‎print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów

Isj: /* print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów */

2019-01-16T00:04:41Z

‎print (ang. drukuj), czyli wyświetlanie napisów

@@ Linia 7: / Linia 7: @@
 Jednym ze sposobów przekazywania innym czego od nich oczekujemy są instrukcje. Możemy na przykład poprosić rodzeństwo, żeby nie dotykało tej kupki części i... Przynajmniej mieć nadzieję, że instrukcje zostaną wykonane.
+Na tym samym polega programowanie! Ponieważ jednak do niedawna komputery nie rozumiały języków naturalnych informatycy nie używają ich. Opracowali '''o wiele prostsze''' od naturalnych, a także '''bardziej precyzyjne''' ''języki (do) programowania''. Zrezygnowali także z rozmów z komputerami i przyjęli zasadę, że treść programu trzeba dostarczyć "na piśmie" jako plik tekstowy lub tekst wprowadzony z klawiatury. Jeśli chcemy więc spowodować, żeby komputer wykonał nasze polecenia, musimy nauczyć się zapisywać swoje zamiary w jakimś języku programowania. I o tym jest ta strona, a językiem, który zastosujemy będzie '''python'''. Nie wybraliśmy go ze względu na jakieś niezwykłe zalety, po prostu jest jednym na najbardziej popularnych obecnie. Dzięki informatyce teoretycznej wiadomo, że większość języków programowania powszechnie używanych ma formalnie te same możliwości, czyli mówiąc inaczej program, który da się zapisać w jednym z nich, można bez problemu zapisać w dowolnym innym. Wybór języka jest więc co najwyżej kwestią wygody lub innych praktycznych zalet. Umiejąc programować będziemy mogli robić różne ciekawe rzeczy: tworzyć wirtualne światy, pisać kody samodzielnie kierujące samochodami czy sondami w przestrzeni kosmicznej, które muszą samodzielnie reagować na zmieniającą się sytuację (są zbyt daleko żeby jakiś człowiek mógł reagować na bieżąco!), programować sztuczną inteligencję, albo mechanikę podobną do naturalnej jak widać na filmach poniżej. Tak czy inaczej programiści mogą wykrzesać z komputerów sporo i nauczenie się choćby jednego języka programowania może być początkiem ciekawej przygody -- dobrym przykładem może być Polak, którego drętwe zdjęcie z obozu informatycznego stało się kiedyś przebojem demotywatorów, a on obecnie programuje samodzielnie lądujące rakiety SpaceX i nie wykluczone, że niedługo jego kod pozwoli przeprowadzić lądowania na Marsie.
@@ Linia 23: / Linia 21: @@
 <br clear=all>
 [[Plik:Blad_w_programie.jpg|thumb|right|Kiedy program steruje jakimś większym urządzeniem efekty błędów w kodzie bywają zaskakujące.]]
 Warto zwrócić uwagę na fakt, że maszyny ciągle jeszcze są bezmyślne i z chęcią zrealizują '''dowolne''' instrukcje o ile tylko zapiszemy je w zrozumiały dla nich sposób. '''Niestety ta zaleta komputerów jest jednocześnie ich najgorszą wadą.''' Kiedy instrukcje są bez sensu, maszyny wykonają działanie bez sensu bez żadnego sprzeciwu! Niestety z tego powodu programowanie przypomina opiekę nad bardzo szybkim, ale jednak ciągle "osiołkiem", który się sam nie domyśli, że coś robi źle.

← poprzednia wersja		Wersja z 19:20, 29 sty 2019
Linia 370:		Linia 370:
	<source lang="python">		<source lang="python">

−	# pominięte instrukcje wczytujące moduł obsługi wyjść GPIO oraz inicjujące płytkę	+	# (...) dla jasności pominięte instrukcje wczytujące moduł obsługi wyjść GPIO oraz inicjujące płytkę
−	#	+

	gpio.output(5, 1)		gpio.output(5, 1)

← poprzednia wersja		Wersja z 19:18, 29 sty 2019
Linia 301:		Linia 301:


−	Zwróć uwagę, że w pythonie blok instrukcji, których wykonanie zależy od linijki powyżej jest przesunięty w prawo (wcięty). To nie jest tylko zabieg stylistyczny. W pythonie wcięcia mają znaczenie. Pierwsza nie wcięta linijka poniżej <code>else ~~....~~ :</code> będzie wykonana niezależnie od tego czy warunek jest spełniony czy nie. Dokładnie tak to wygląda:	+	Zwróć uwagę, że w pythonie blok instrukcji, których wykonanie zależy od linijki powyżej jest przesunięty w prawo (wcięty). To nie jest tylko zabieg stylistyczny. W pythonie wcięcia mają znaczenie. Pierwsza nie wcięta linijka poniżej <code>else:</code> będzie wykonana niezależnie od tego czy warunek jest spełniony czy nie. Dokładnie tak to wygląda:

@@ Linia 272: / Linia 272: @@
 Skoro potrafimy już używać programów składających się z wielu linijek zajmijmy się dłuższymi konstrukcjami języka.
 ==== '''instrukcja warunkowa''', czy co robić jeśli tak, a co jeśli nie ====
-Dokładnie tak samo możemy chcieć zaprogramować komputer. Na przykład jeśli na przeciwko robota stoi przeszkoda (sprawdzamy co podaje jakiś czujnik) to należy wykonać jej omijanie, a jeśli przeszkody nie ma, można kontynuować jazdę do przodu.
 Do sterowania programem w ten sposób służy właśnie instrukcja warunkowa, której schemat przedstawiony jest poniżej.
 <source lang="python">
@@ Linia 291: / Linia 299: @@
 ...
 </source>
 Zastosujmy instrukcję warunkową do modyfikacji wyświetlania komunikatu powyżej:
 <source lang="python">
@@ Linia 307: / Linia 338: @@
 </source>
 Spróbuj zapisać ten program z różnymi wartościami prędkości i wykonać.
 W przypadku wielolinijkowych konstrukcji '''pythona''' trzeba zwrócić uwagę na wcięcia linijek. Nie przypadkiem te instrukcje, które mają się wykonać dla spełnionego, i osobno dla niespełnionego, warunku są przesunięte o 4 spacje w prawo. Tylko dzięki temu przesunięciu interpreter '''pythona''' wie, które instrukcje wykonywać w zależności od spełnionego warunku. Popatrzmy na taki przykład:
 <source lang="python">
@@ Linia 325: / Linia 359: @@
 </source>
-Jak zwykle warto uruchomić ten program ze zmienną <code>poziom_energii</code> mniejszą niż <code>1.0</code> żeby zobaczyć jego działanie w dwóch różnych przypadkach.
 ==== '''pętla''', czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia ====

@@ Linia 213: / Linia 213: @@
 Dla przykładu weźmy ostatni przykład powyżej. Składa się z dwóch instrukcji: ustawienia wartości zmiennej <code>predkosc</code> i wyświetlenia jej wartości w metrach na sekundę oraz kilometrach na godzinę. Otwórzmy więc dowolny edytor tekstu (na przykład '''gedit''') i w nowym pliku wstawmy te dwie instrukcje:
 <source lang="python">
@@ Linia 220: / Linia 221: @@
   print("\nAkualna prędkość wynosi %f [m/s] (= %f [km/h])\n" % (predkosc, predkosc * 3.6))
 </source>
 Teraz zapiszmy plik z dowolną nazwą na dysku. Warto dać mu rozszerzenie '''.py''' (jak '''py'''thon), które jest standardowym oznaczeniem dla programów w '''pythonie'''. Jeśli tak zrobimy gedit powinien to zauważyć i zacząć kolorować składnię dzięki czemu kod będzie czytelniejszy.
 Jeśli użyliśmy nazwy pliku <code>pierwszy.py</code> możemy wykonać program wywołując polecenie:
-<pre>
 ktos@maszyna:~ $ python pierwszy.py
@@ Linia 230: / Linia 234: @@
 ktos@maszyna:~ $
-</pre>
+</source>
 Jak widać program działa tak samo jak w powyżej.
 <span style="color:green">'''Natomiast teraz możemy umieścić w pliku nie jedną, ale wiele instrukcji i napisać dzięki temu dłuższy kod robiący ciekawsze rzeczy!'''</span>
- File "/home/ktos/pierwszy.py", line 2
+Dodatkowa pierwsza linijka <code># coding: utf-8</code> jest potrzebna dlatego, że nasz w tekście programu używamy polskich znaków diakrytycznych (słowo ''pr'''ę'''dko'''ść''''' ma trzy). Bez ustawienia kodowania obejmującego polskie znaki (czyli UTF-8) '''python''' nie spodziewa się innych liter niż angielskie i zamiast wykonać program wyświetli jedynie rozpaczliwy komunikat, że nie rozumie znaków spoza standardu ASCII (jest to stary standard kodowania znaków jeszcze z poprzedniego wieku):
- SyntaxError: Non-ASCII character '\xc4' in file /home/ktos/pierwszy.py on line 2,
-                        but no encoding declared; see http://python.org/dev/peps/pep-0263/ for details
 Przy okazji zauważmy, że to co znajduje się w linijce po znaku # traktowane jest przez interpreter jako komentarz, a więc to co jest tam napisane nie będzie wykonywane jako program. Linie komentarza przydają się, żeby choćby samemu sobie napisać wskazówkę o co chodziło w kodzie, który jest w pobliżu. W bardzo długich programach można się szybko pogubić i rozsądnie napisany komentarz bardzo ułatwia życie. Na przykład:
 <source lang="python">

@@ Linia 312: / Linia 312: @@
 ==== '''pętla''', czyli to co komputer potrafi robić bez znudzenia ====
 Bardzo często chcemy jakieś instrukcje powtórzyć określoną ilość razy. Na przykład chcielibyśmy po kolei zapalić diody podłączone do wyjść GPIO o numerach od 5 do 15. Moglibyśmy zapisać 10 następujących poleceń:
 <source lang="python">
-# pominięte instrukcje wczytujące moduł obsługi wyjść gpio oraz inicjalizujące płytkę
+# pominięte instrukcje wczytujące moduł obsługi wyjść GPIO oraz inicjujące płytkę
+#
@@ Linia 331: / Linia 335: @@
 </source>
-Ale można to zrobić prościej. Wystarczy zastosować '''pętlę'''.  Powyższy program napisany z jej użyciem jest o wiele krótszy:
+Jednym słowem -- horror. Gdybyśmy chcieli zapalić na przykład 1024*768 diod w przeciętnym ekranie komputera przy takim sposobie kodowania musielibyśmy napisać blisko milion instrukcji!!!
 <source lang="python">
@@ Linia 344: / Linia 351: @@
 </source>
-Co tu się dzieje dokładnie? Przede wszystkim funkcja '''range''' (ang. ''zakres'') zwraca listę numerów z podanego przedziału z pominięciem ostatniego elementu. Sprawdźmy na przykład co zwróci użyte powyżej range(5,16):
 <source lang="python">
@@ Linia 352: / Linia 361: @@
 </source>
 Jak widać na końcu nie ma liczby 16.
 Po angielsku '''for''' oznacza '''dla''', '''in''' to po polsku '''w'''. Jeśli przepiszemy tekst programu po polsku, jego działanie stanie się praktycznie oczywiste
   '''dla''' numer '''w''' zakresie(5, 16):
@@ Linia 360: / Linia 372: @@
-czyli wykonaj instrukcję <code>gpio.output(numer, 1)</code> dla zmiennej '''numer''' ustawionej kolejno na liczby z podanego zakresu. Proste prawda?
+czyli wykonaj instrukcję <code>gpio.output(numer, 1)</code> podstawiając do zmiennej '''numer''' kolejne liczby z podanego zakresu. Proste prawda?
 Jeśli chciałoby się sprawdzić, że rzeczywiście zmienna '''numer''' zmienia się w podanym zakresie wystarczy ją wydrukować poznaną wcześniej instrukcją '''print'''.
 <source lang="python">
 >>> for numer in range(5,16): print(numer);
@@ Linia 379: / Linia 394: @@
 >>>
 </source>
 Załóżmy, że chcielibyśmy mrugnąć jedną diodą 20 razy. Nic prostszego! Wystarczy pętla o 20 krokach w środku której wykonamy jedno pełne mrugnięcie (a więc zapalenie, odczekanie chwilę, zgaszenie i znów odczekanie):
 <source lang="python">
@@ Linia 393: / Linia 410: @@
      time.sleep(0.5)
 </source>
 Wielokrotnie taka konstrukcja się przyda. Na przykład, kiedy będziemy chcieli wykonać dokładnie 35 kroków silnika krokowego zamontownego po lewej stronie robota zapewne użyjemy pętli podobnej do takiej:
 <source lang="python">

@@ Linia 212: / Linia 212: @@
 Całe zadanie sprowadza się do zapisania tekstu programu w pliku i potem przekazania go interpreterowi '''pythona''' do wykonania.
-Dla przykładu weźmy ostatni przykład powyżej. Składa się z dwóch instrukcji: ustawienia wartości zmiennej <code>predkosc</code> i wyświetlenia jej wartości. Otwórzmy więc dowolny edytor tekstu (na przykład '''gedit''') i w nowym pliku wstawmy te dwie instrukcje:
+Dla przykładu weźmy ostatni przykład powyżej. Składa się z dwóch instrukcji: ustawienia wartości zmiennej <code>predkosc</code> i wyświetlenia jej wartości w metrach na sekundę oraz kilometrach na godzinę. Otwórzmy więc dowolny edytor tekstu (na przykład '''gedit''') i w nowym pliku wstawmy te dwie instrukcje:
 <source lang="python">

@@ Linia 138: / Linia 138: @@
 <source lang="python">
->>>print("\nNie będę śpiewał %s %s kołysanek na lekcji\n" % ("przerażająco", "dziwnych"))
+>>>print("\nNie będę śpiewał %s kołysanek na lekcji %s\n" % ("dziwnych", "matematyki"))
-Nie będę śpiewał przerażająco dziwnych kołysanek na lekcji
+Nie będę śpiewał dziwnych kołysanek na lekcji matematyki
 >>>
@@ Linia 150: / Linia 150: @@
 <source lang="python">
->>> print("\nNie będę śpiewał %s %s kołysanek na %d lekcji\n" % ("przerażająco", "dziwnych", 5))
+>>> print("\nNie będę śpiewał %s kołysanek na %d lekcji %s\n" % ("dziwnych", 2, "matematyki"))
-Nie będę śpiewał przerażająco dziwnych kołysanek na 5 lekcji
+Nie będę śpiewał dziwnych kołysanek na 2 lekcji matematyki
 >>>
@@ Linia 158: / Linia 158: @@
-W tej chwili powyższa konstrukcja może się wydawać nadmiarowa -- widać, że prościej byłoby zapisać całe zdanie od razu tak jak miało brzmieć. Ale jej duża przydatność wyjaśni się już w następnym punkcie.
+W tej chwili powyższa konstrukcja może się wydawać zbyteczna -- widać, że prościej byłoby zapisać całe zdanie od razu tak jak miało brzmieć. Ale jej przydatność wyjaśni się już w następnym punkcie.
 ==== '''zmienna''', czyli jak pamiętać to co program przetwarza ====

← poprzednia wersja		Wersja z 00:09, 16 sty 2019
Linia 119:		Linia 119:


−	Drukując napisy możemy jeszcze skorzystać z jednej bardzo przydatnej funkcji '''pythona'''. Bardzo często kiedy wyświetlamy jakiś komunikat na ekranie, chcielibyśmy w standardowym dłuższym tekście odpowiednio dopasować tylko jego krótki fragment. Na przykład gdybyśmy chcieli przywitać użytkownika, standardowy tekst mógłby brzmieć ''Witaj ?, miło Cię zobaczyć znowu!'' gdzie w miejsce ~~znaku zapytania~~ wstawiałoby się tylko imię użytkownika.	+	Drukując napisy możemy jeszcze skorzystać z jednej bardzo przydatnej funkcji '''pythona'''. Bardzo często kiedy wyświetlamy jakiś komunikat na ekranie, chcielibyśmy w standardowym dłuższym tekście odpowiednio dopasować tylko jego krótki fragment. Na przykład gdybyśmy chcieli przywitać użytkownika, standardowy tekst mógłby brzmieć ''Witaj ..., miło Cię zobaczyć znowu!'' gdzie w miejsce ... wstawiałoby się tylko imię użytkownika.

@@ Linia 52: / Linia 52: @@
 ==== '''print''' (''ang. drukuj''), czyli wyświetlanie napisów ====
-Spróbujmy wykonać jedną z prostszych instrukcji, która po prostu wypisuje podany tekst. Kiedyś, kiedy będziemy pisali dłuższe programy, taka instrukcja przyda nam się na przykład do wyświetlenia wyniku, albo komunikatu, że program skończył działanie pomyślnie i wykonał to czego chcieliśmy.
 <source lang="python">
 >>> print("Nie będę śpiewał kołysanek na lekcji")
@@ Linia 59: / Linia 63: @@
 </source>
-Zwróćmy też uwagę, że tekst otoczony jest znakami cudzysłowu. Chodzi o to, że gdybyśmy go napisali bez cudzysłowu, na przykład <source lang="python" inline>print( print print )</source>, mogłoby być trudno w niektórych sytuacjach zrozumieć, które słowa należy traktować jak zwykły kawałek tekstu do wyświetlenia, a które należy interpretować jako instrukcje programu. Kiedy jednak napiszemy <source lang='python' inline>print( "print print" )</source> będzie oczywiste, że należy wyświetlić napis <code>print print</code>.
+Jak widać programowanie w '''pythonie''' jest zupełnie proste. Napisaliśmy nazwę funkcji ('''print''') po czym w nawiasie podaliśmy parametr (tutaj tekst, który należy wydrukować) i tyle. Ponieważ interpreter pythona pracuje w trybie interaktywnym i wykonuje instrukcje zaraz po ich podaniu, po naciśnięciu ENTER zobaczymy efekt działania, czyli nasz tekst.
 Jak widać powyżej tekst został wyświetlony w pierwszej pustej linii na ekranie, a zaraz pod nim ponownie znak oczekiwania na kolejną instrukcję. Wszystko razem wygląda trochę ciasno. Żeby temu zaradzić dodajmy zarówno przed tekstem jak i po nim znak przejścia do nowej linii. Przejście do nowej linii zostawi pustą linijkę dzięki czemu wyświetlony komunikat będzie się lepiej wyróżniał.
 <source lang="python">
@@ Linia 72: / Linia 80: @@
   >>>
 </source>
 A co jeśli chcielibyśmy wyświetlony tekst powtórzyć? '''Python''' pozwala użyć mnożenia w tym celu.
 <source lang="python">
 >>> print("\nNie będę śpiewał kołysanek na lekcji"*5)
@@ Linia 84: / Linia 94: @@
 >>>
 </source>
 Wyświetlanie napisu wielokrotnie ma raczej mały sens ale, choć dla człowieka takie zadanie byłoby karą, komputer wykonuje kod bez problemu. Jeśli pomyłkowo pomnożymy napis milion razy, funkcja '''print''' cierpliwie wyświetli milion napisów...............
 <span style="color:green">Na wszelki wypadek dodajmy przy okazji, że zbyt długo pracujący program można przerwać kombinacją klawiszy '''Ctrl-C'''.</span>
 Czasem jednak powielenie tekstu może być przydatne. Na przykład przepis na wyświetlenie choinki mógłby wyglądać tak (zwróć uwagę, że jeśli w jednej linii podajemy wiele instrukcji -- tutaj '''print''' -- to rozdzielamy je średnikiem ''';'''):
 <source lang="python">
 >>> print(" "*10 + "^"*1); print(" "*9 + "^"*3); print(" "*8 + "^"*5);print(" "*7 + "^"*7);print(" "*6 + "^"*9);
@@ Linia 99: / Linia 114: @@
 >>>
 </source>
 Dzięki temu, że możemy łatwo powielić tekst poprzez mnożenie, stworzenie choinki składającej się z coraz krótszych kawałków spacji (10, 9, 8, 7, 6) oraz coraz dłuższych pięter choinki (znaki '''^''' powtórzone 1, 3, 5, 7 i 9 razy) było proste w zapisie. Jeśli nie wierzysz, spróbuj za pierwszym razem uzyskać ładną symetryczną choinkę licząc znaki poszczególnych pięter samemu i wstawiając odpowiednio długie ciągi znaków w kolejnych instrukcjach '''print'''.
 Drukując napisy możemy jeszcze skorzystać z jednej bardzo przydatnej funkcji '''pythona'''. Bardzo często kiedy wyświetlamy jakiś komunikat na ekranie, chcielibyśmy w standardowym dłuższym tekście odpowiednio dopasować tylko jego krótki fragment. Na przykład gdybyśmy chcieli przywitać użytkownika, standardowy tekst mógłby brzmieć ''Witaj ?, miło Cię zobaczyć znowu!'' gdzie w miejsce znaku zapytania wstawiałoby się tylko imię użytkownika.
 Do tego celu można się posłużyć następującą konstrukcją:
 <source lang="python">
@@ Linia 112: / Linia 132: @@
 >>>
 </source>
 Co zrobiliśmy? W tym miejscu tekstu, gdzie chcielibyśmy wstawić inny, umieściliśmy znacznik '''%s''' i dalej, już poza tekstem, po znaku '''%''' podaliśmy wartość, którą należy wstawić w zaznaczone miejsce. Posłużmy się jeszcze innym przykładem, w którym wstawiamy dwa różne teksty do innego.
 <source lang="python">
@@ Linia 122: / Linia 144: @@
 >>>
 </source>
 A co jeśli chcielibyśmy wstawić nie tekst, ale liczbę? Wówczas musimy zastosować inny znacznik, czyli '''%d'''.
 <source lang="python">
@@ Linia 132: / Linia 156: @@
 >>>
 </source>
 W tej chwili powyższa konstrukcja może się wydawać nadmiarowa -- widać, że prościej byłoby zapisać całe zdanie od razu tak jak miało brzmieć. Ale jej duża przydatność wyjaśni się już w następnym punkcie.