Verschiedene Programmiersprachen dominieren normalerweise eine Branche (oder mehrere), für die sie gut geeignet sind. Das bedeutet jedoch nicht, dass der Programmierer darauf beschränkt ist, ein streng definiertes Werkzeug zu verwenden, so dass jede allgemeine Sprache wie Python dazu verwendet werden kann, etwas zu erstellen.
Die Programmiersprache Python konnte einen kleinen Teil des Webentwicklungsmarktes erobern, wird manchmal zum Schreiben von Desktop-Anwendungen verwendet und dominiert natürlich den Bereich des maschinellen Lernens. Darüber hinaus werden viele Prototypen darauf erstellt, mit denen Sie die Funktionalität und das Aussehen eines zukünftigen Projekts schnell skizzieren können.
Geschichte der Programmiersprache Python
Die Sprache begann Ende der 1980er Jahre von einem Programmierer, Guido van Rossum, zu entwickeln. Zu dieser Zeit arbeitete er am Zentrum für Mathematik und Informatik in den Niederlanden.
Guido van Rossum hat sich seit seiner Schulzeit für die Arbeit mit Eisen interessiert, und obwohl er bei seinen Kollegen keine Unterstützung und Zustimmung fand, hinderte es ihn nicht daran, eine Programmiersprache selbst zu entwickeln. Rossum arbeitete in seiner Freizeit an der Programmiersprache Python, als Grundlage nahm er die Programmiersprache ABC, an deren Entwicklung er einst beteiligt war.
Syntax der Programmiersprache Python
Die Einfachheit ist zum Teil darauf zurückzuführen, dass Python auf der Grundlage der ABC-Sprache geschrieben wurde, die zum Programmieren und zur täglichen Arbeit von Nicht-Programmierern verwendet wurde.
- Dynamische Typisierung. Der Programmierer muss den Variablentyp nicht angeben, die Sprache wird ihn selbst zuweisen. Operanden verschiedener Typen, die an einer Operation beteiligt sind, werden automatisch nach bestimmten Regeln zu den gewünschten Operanden gebracht.
- Bequeme Rückgabe mehrerer Werte durch eine Funktion. Sie können durch Kommas getrennt aufgelistet werden und werden automatisch in eine Liste konvertiert. Um ein Array von einer Funktion zurückzugeben, schreiben Sie einfach «return name des Arrays«. Es ist nicht notwendig, Speicher zuzuweisen und Zeiger an die Funktion zu übergeben.
- Automatische Speicherzuweisung. Der Programmierer muss den Speicher nicht selbst für irgendetwas zuweisen. Einerseits verringert dies die Kontrolle des Programmierers über das Programm, andererseits beschleunigt sich die Entwicklung erheblich.
- Garbage Collector. Wenn ein Objekt unbrauchbar wird (es wird nicht mehr darauf verwiesen), wird es automatisch vom Garbage Collector gelöscht. Der Garbage Collector ermöglicht eine optimierte Speichernutzung und verhindert, dass nutzlose Objekte manuell gelöscht werden.
- a, b = b, a. Diese Zeichenfolge vertauscht die Werte von Variablen, jetzt ist das, was in a war, in b und umgekehrt. Dies ist möglich, weil die Programmiersprache Python zuerst die Variablen rechts neben dem «=» -Zeichen durchsucht und sie in eine Liste einfügt, dasselbe mit den Elementen links neben dem «=» tut und dann jedes Element in der rechten Liste mit dem linken verknüpft. Auf diese Weise können Sie die Werte nicht nur von zwei Variablen austauschen, sondern auch von drei, fünf und so weiter.
- Bindung eines Datentyps. Der Datentyp ist an einen Wert und nicht an eine Variable gebunden. Das heißt, ein Wert ist eine Art Objekt mit Attributen, die seinen Typ und andere Eigenschaften definieren, und eine Variable ist nur ein Verweis auf dieses Objekt. Dieser Ansatz ermöglichte es, die Typen explizit zu definieren und die erneute Zuweisung einer Variablen erheblich zu vereinfachen (insbesondere, wenn der neue Werttyp vom ursprünglichen Wert abweicht).
- Eine for-Schleife. Die Arbeit mit Arrays, Listen und anderen Containern in Python ist einfach und bequem. Wenn Sie alle Elemente durchlaufen müssen, sieht das Design wie folgt aus: «for x in container:» (der Durchlauf geht von 0 bis zum letzten Element, sein Index kann als -1 bezeichnet werden). Wenn es notwendig ist, dass eine bestimmte Anzahl von Schleifen durchlaufen wird, schreiben Sie wie folgt: «for x in range (1,9):» (die Schleife wird mit x-Werten von 1 bis 8 ausgeführt).
- Interpretierte Sprache. Der geschriebene Code muss nicht kompiliert werden, es genügt, ihn auszuführen und das Ergebnis zu erhalten. Darüber hinaus können Sie interaktiv arbeiten und das Ergebnis buchstäblich nach jeder Operation erhalten.
Die Arbeitsgeschwindigkeit der Programmiersprache Python
- Das Einbetten von Code in C. Mit dieser Methode kann die Leistung deutlich verbessert werden, normalerweise schreiben sie Codeabschnitte, die viele Anfragen pro Zeiteinheit verarbeiten. Eine Funktion, die beispielsweise Daten aus einer Datenbank empfängt, verarbeitet und an eine andere sendet, sollte besser in C geschrieben werden, wenn die Menge an Informationen groß genug ist.
- Verwenden Sie die besten Algorithmen und Werkzeuge. Dieselbe Aufgabe kann auf unterschiedliche Weise gelöst werden. Erstens muss der Programmierer den effizientesten Algorithmus auswählen, der die beste Leistung liefert, zum Beispiel, um ein Element in einem sortierten Array zu finden, können Sie es von Anfang bis Ende durchlaufen, im besten Fall (das Element am Anfang des Arrays) wird die Suche schnell durchgeführt, im schlimmsten Fall (das Element am Ende des Arrays) langsam. Es ist effizienter, eine Halbierungsmethode (binäre Suche) zu verwenden, die das gewünschte Element in einer minimalen Anzahl von Iterationen in einem Array beliebiger Länge findet. Zweitens müssen Sie die richtigen Werkzeuge auswählen, um die Aufgabe zu realisieren. Wenn beispielsweise eine Sequenz von Elementen streng definiert ist und sich nicht ändert, ist es am besten, ein Tupel anstelle einer Liste zu verwenden. Es benötigt weniger Platz, wird schneller verarbeitet und ist vor versehentlichen Änderungen geschützt.
- Optimieren Sie den Interpreter. Die Geschwindigkeit von Python-Programmen hängt stark von der Arbeit des Interpreters ab, einige Konstrukte arbeiten schneller, andere sind langsamer.
- Module zum Testen. Um festzustellen, welche Teile des Codes die Gesamtleistung stark beeinträchtigen, kann der Programmierer spezielle Module zum Testen verwenden. Auf diese Weise können Sie verstehen, welcher Code optimiert oder durch C-Code ersetzt werden muss.
- Fertige Werkzeuge. Für die meisten Aufgaben wurden bereits effektive Lösungen entwickelt. Es ist besser, den vorgefertigten, debuggten Code einer Bibliothek zu verwenden, als Ihre Lösung von Grund auf neu zu schreiben, was zu 100% nicht so effizient ist.
Was kann in der Programmiersprache Python geschrieben werden?
Die Programmiersprache Python wird in vielen Bereichen der Programmierung verwendet, sodass Sie alles darauf schreiben können.
Website-Back-End
Die Django- und Flask-Frameworks werden verwendet, um das Backend einer Website zu entwickeln. Die Programmiersprache Python wird zu einer serverseitigen Programmiersprache, deren Fähigkeiten den Fähigkeiten anderer beliebter Tools nicht unterlegen sind. Der Programmierer kann leicht mit URL-Links arbeiten, auf die Datenbank zugreifen und HTML-Dateien erstellen, die der Benutzer im Browser sieht. Und obwohl der größte Teil des Webentwicklungsmarktes von PHP gesteuert wird, bevorzugen immer mehr Programmierer die Entwicklung in der Programmiersprache Python.
Blockchain
Eine Blockchain ist eine aufeinanderfolgende Blockkette, in der jeder Block Informationen enthält und immer mit dem vorherigen verknüpft ist. Die Technologie kann in allen Bereichen eingesetzt werden und ist besonders im Finanzbereich und im Bereich der Bitcoin-Kryptowährung beliebt. Die Blockchain kombiniert Sicherheit und Offenheit von Informationen, ermöglicht den Zugriff auf Daten von überall auf der Welt, ist jedoch praktisch unmöglich zu knacken, die Daten werden auf einem Hauptcomputer gespeichert, und das Hacken jedes Blocks ist sehr kostspielig und lang. In der Programmiersprache Python können Sie ohne Probleme eine vollständige Blockchain schreiben, wenn Sie sie kompetent entwerfen, wird sie in Bezug auf die Leistung von Lösungen in anderen Sprachen nicht zurückbleiben.
Software-Bot
Dies ist ein Programm, das automatisch eine Aktion zu einer bestimmten Zeit oder als Reaktion auf ein eingegangenes Signal ausführt. Bots können das menschliche Verhalten primitiv simulieren, daher werden sie oft für die Arbeit im technischen Support (Chat-Bots), die Suche nach Informationen im Internet (Suchbots) und die Simulation von Handlungen einer Person oder eines anderen Wesens in der virtuellen Welt (Computerspiele) verwendet. Mit der Programmiersprache Python können Sie schnell multifunktionale und relativ intelligente Bots erstellen. Es ist wichtig zu verstehen, dass Bots kein einfaches Programm mit 500 Zeilen Code sind. Ein Auftrag, einen Business-Bot zu erstellen, kann mehrere Millionen kosten. Der Preis ist darauf zurückzuführen, dass es sehr schwierig ist, einen Bot zu entwerfen, der schwer von einem Menschen zu unterscheiden ist. Es ist notwendig, viele Optionen für Dialoge bereitzustellen, die Verhaltensfaktoren einer Person zu analysieren und sie in ein Programm einzubetten. Einfach ausgedrückt, aus einer Maschine, die nur Nullen und Einsen versteht, muss man ein primitives «Gehirn» machen.
Datenbank
Eine Datenbank ist eine Information, die nach allgemeinen Merkmalen und speziellen Regeln systematisiert ist. Jedes große Projekt verwendet Datenbanken und speichert Informationen über Benutzer, Änderungen am Programm usw. Das Datenbankmanagementsystem kann in der Programmiersprache Python geschrieben werden.
Augmented Reality
Augmented Reality ergänzt die physische Welt durch virtuelle Technologien. Das heißt, virtuelle Objekte werden auf die reale Umgebung projiziert und imitieren die Merkmale und das Verhalten gewöhnlicher physischer Objekte. Augmented Reality kann in Filmen wie Iron Man beobachtet werden. In der realen Welt wird es zum Beispiel in Kampfjets (Zielsystem) verwendet. Die Arbeit von Augmented Reality basiert auf der Interaktion mit Etiketten. Ein elektronisches Gerät empfängt Informationen und analysiert den umgebenden Raum, mit Hilfe von Computer Vision «versteht» es, was eine Person vor sich sieht. Das Gerät überlagert dann eine «virtuelle Schicht» auf die reale Welt. Professionelle Augmented-Reality-Anwendungen kosten etwa eine halbe Million Rubel, es ist nicht einfach, sie zu entwerfen und zu schreiben, es werden verschiedene Experten vom 3D-Designer bis zum Programmierer in den Entwicklungsprozess einbezogen. Die Programmiersprache Python ist ein großartiges Werkzeug, um Augmented-Reality-Projekte zu erstellen.
BitTorrent-Client
BitTorrent ist eine einzigartige Technologie, die es ermöglicht, große Datenmengen schnell über das Internet auszutauschen. Vor Version 6 wurde der BitTorrent-Client vollständig in der Programmiersprache Python geschrieben. Und obwohl es später vollständig in C++ neu geschrieben wurde, zeigt es, dass Pyton verwendet werden kann, um Aufgaben dieser Art zu implementieren.
Neuronales Netzwerk
Das Konzept des „neuronalen Netzwerks“ kam aus der Biologie in die Programmierung. In der Biologie ist ein neuronales Netzwerk eine Sequenz von Neuronen, die miteinander verbunden sind. Programmgesteuert erstellte neuronale Netze sind in der Lage, Informationen nicht nur zu analysieren und zu speichern, sondern sie auch aus dem Gedächtnis zu reproduzieren. Sie werden verwendet, um komplexe Probleme zu lösen, bei denen Berechnungen erforderlich sind, die vom menschlichen Gehirn durchgeführt werden.. Normalerweise werden neuronale Netze verwendet, um etwas nach Merkmalen zu klassifizieren, vorherzusagen, zu erkennen, zum Beispiel eine Person durch ein Foto oder Video. Die Programmiersprache Python ist ein klarer Marktführer in der Entwicklung neuronaler Netzwerke. Neben den Standardwerkzeugen hat er eine große Anzahl von Bibliotheken für maschinelles Lernen erworben. Aus diesem Grund können Sie relativ schnell sogar ein großes und komplexes Projekt in Python schreiben.
Parser
Es ist eine Software zum Sammeln und Verarbeiten von Informationen. Sie können Informationen wie den Dollarkurs analysieren oder Änderungen der Aktien verschiedener Unternehmen verfolgen und analysieren. Der Parser kann in vielen Sprachen geschrieben werden, aber die Programmiersprache Python ist das einzige gute Werkzeug dafür, seine Fähigkeiten reichen aus, um eine Anwendung zu schreiben, die Informationen schnell und effizient sammelt.
Rechner
Diese Aufgabe wurde vielleicht von jedem Studenten der Fakultät für Informatik durchgeführt. Der Rechner kann in jeder Programmiersprache geschrieben werden, und Python ist keine Ausnahme. Es ist wichtig zu verstehen, dass der Rechner eine Genauigkeit von 100% erfordert. Daher können alle Fehler im Zusammenhang mit der Rundung und Binärdarstellung von Zahlen kritisch sein. Für Python wurden jedoch Bibliotheken geschrieben, die dieses Problem vollständig lösen.
Das Spiel
Die Programmiersprache Python erstellt keine großen Spiele in der Programmiersprache, es wird entweder verwendet, um einen Prototyp zu entwickeln oder einen Teil zu implementieren (z. B. die Serverlogik des Spiels oder das Modding-System). Um ein kleines Projekt zu schreiben, können Sie die Bibliothek Pygame verwenden, die alle notwendigen Werkzeuge zum Erstellen eines kleinen 2D-Spiels bietet.
Texteditor
Es kann verwendet werden, um nicht nur Text, sondern auch Code zu schreiben und zu bearbeiten. Viele Texteditoren sind in der Lage, die verwendete Programmiersprache zu definieren und ihre Syntax hervorzuheben. Einige von ihnen ähneln überhaupt einer vollwertigen IDE. Es ist nicht schwierig, einen kleinen Texteditor zu schreiben, aber es braucht viel Wissen und Kraft, um ein großes Projekt zu erstellen. Trotz der schnellen Entwicklung in Python ist es für ein ganzes Team von Programmierern eine Aufgabe, einen Texteditor mit nach modernen Maßstäben ausreichender Funktionalität zu erstellen.
Programmiersprache
Ein Computer ist immer ein mehrstufiges Gerät. Mit dem kompliziertesten und unbequemsten Werkzeug erstellt der Programmierer ein einfacheres und ein noch einfacheres Werkzeug daraus. Dies verringert zwar die Leistung (wenn alles in Assembler geschrieben wäre, würden die Programme Dutzende oder sogar hunderte Male schneller laufen), reduziert jedoch auch die Entwicklungszeit, die Benutzerfreundlichkeit und die Komplexität erheblich. Die Programmiersprache Python ist eine ziemlich hohe Sprache, daher ist es unpraktisch, eine andere Programmiersprache darauf zu schreiben, obwohl es möglich ist. Es ist nützlicher, einen Interpreter für Python selbst oder eine andere Programmiersprache zu entwickeln. Sie können auch einen Compiler erstellen (ein Programm, das den Code einer Programmiersprache in einen Maschinencode umwandelt). Solche Projekte sind nicht für kommerzielle Zwecke geeignet, aber die Erstellung Ihres Compilers, Interpreters oder Ihrer Sprache wird viele wertvolle Erfahrungen liefern.
Schlußfolgerung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Programmierung und die Informationstechnologie in den letzten Jahren einen großen Schritt nach vorne gemacht haben. Die Nachfrage geht jetzt auf die Einfachheit der Sprache (Lesbarkeit des Codes), die Schreibgeschwindigkeit und die Funktionalität in Summe zurück.
Die Programmiersprache Python ist auch für Kinder funktional und verständlich. Mit Python können Sie Spaß haben und ernsthafte Dinge erledigen. Basierend auf dem oben Genannten können wir daraus schließen, dass die Programmiersprache Python die sich aktiv entwickelnde und vielversprechendste Programmiersprache ist, die fast alle Betriebssysteme unterstützt. Es ist einfach und bequem zu bedienen. Wenn Sie nach einem erstklassigen Python-Entwickler suchen, können Sie sich an Jodadeveloping wenden und wir werden Ihr Projekt auf hohem Niveau durchführen