1. Εισαγωγή στην Python

Η Python είναι μια διαδραστική, διερμηνευόμενη και αντικειμενοστραφής γλώσσα προγραμματισμού. Η Python αναπτύχθηκε από τον Guido van Rossum την δεκαετία των 80 στο National Institute for Mathematics and Computer Science της Ολλανδίας.

Η Python είναι μια διαδραστική γλώσσα που σημαίνει ότι μπορείς να δώσεις μια εντολή και να δεις άμεσα το αποτέλεσμα της χωρίς  να μεταφράσεις την εντολή. Είναι διερμηνευόμενη, δηλαδή δεν χρειάζεται να μεταφράσεις τον κώδικα πριν τον τρέξεις. Η Python υποστηρίζει αντικειμενοστραφή προγραμματισμό.

Η Python είναι μια γλώσσα προγραμματισμού με πολλά πλεονεκτήματα, όπως η απλή σύνταξη της, η εύκολη εκμάνθηση της, η επεκτασιμότητα της με νέα modules, είναι ανοικτού κώδικα και είναι ιδανική για ταχέα ανάπτυξη εφαρμογών. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως την δημιουργία απλών script διαχείρισης εργασιών λειτουργικού συστήματος μέχρι εφαρμογών διαδικτύου ή σύνθετων επιστημονικών υπολογισμών.

Η Python είναι μια “υψηλού επιπέδου” γλώσσα προγραμματισμού που σημαίνει ότι μοιάζει περισσότερο με την ανθρώπινη γλώσσα, σε αντίθεση με τις “χαμηλού επιπέδου” γλώσσες.

Επειδή οι υπολογιστές “καταλαβαίνουν” αρχεία γραμμένα σε γλώσσα μηχανής, η μετατροπή ενός προγράμματος από μια γλώσσα υψηλού επιπέδου σε γλώσσα μηχανής μπορεί να γίνει με δυο διαφορετικούς τρόπους (1) Με την διαδικασία της μεταγλώττισης, στην οποία ο compiler παίρνει τον πηγαίο κώδικα και παράγει το εκτελέσιμο πρόγραμμα, που στην συνέχεια εκτελεί ο επεξεργαστής (2) Με την διαδικασία της διερμήνευσης, στην οποία ο interpreter δέχεται ως είσοδο διαδοχικά μια κάθε φορά εντολή του πηγαίου κώδικα και την μεταφράζει σε εντολές του επεξεργαστή, ο οποίος και τις εκτελεί.

Η Python υποστηρίζει μεγάλο αριθμό βιβλιοθηκών  δηλ. συνόλων από συναφής συναρτήσεις που την κάνουν «δυνατή». Η γλώσσα είναι «φορητή» που σημαίνει ότι ο κώδικας που γράφουμε για μια εφαρμογή μπορεί να τρέξει  σε αρκετές πλατφόρμες υπολογιστών.

Σήμερα κυκλοφορούν ταυτόχρονα δυο εκδόσεις της γλώσσας Python, η έκδοση 3.x και η έκδοση 2.x Αυτές οι δυο εκδόσεις δυστυχώς δεν είναι απόλυτα συμβατές μεταξύ τους. Στην έκδοση 3 έχουν προστεθεί νέα χαρακτηριστικά για να απαλειφθούν τα μικροπροβλήματα της έκδοσης 2.

Εγκατάσταση της Python

Μπορούμε να γράφουμε προγράμματα Python σε ένα περιβάλλον – εφαρμογή που τρέχει πάνω στον υπολογιστή μας. Αυτό το περιβάλλον ανάπτυξης κώδικα Python είναι γνωστό με το όνομα IDLE. Ανάλογα με τον υπολογιστή που έχουμε, η κατάλληλη έκδοση αυτής της εφαρμογής μπορεί να τρέξει στο λειτουργικό σύστημα του υπολογιστή μας όπως τα Windows, Linux, Raspberry Pi, Mac. Μπορούμε να βρούμε και άλλες εφαρμογές υπολογιστή με τις οποίες μπορούμε να αναπτύσουμε προγράμματα python, όπως είναι Wing IDE, PyCharm, PyDev, Spyder, Eric κ.ά.

Για το λειτουργικό σύστημα των Windows μπορούμε να κατεβάσουμε την εφαρμογή Python από τον ιστότοπο με διεύθυνση  www.python.org . Μετά την εγκατάσταση της python μπορούμε να ανοίξουμε το παράθυρο του διερμηνευτή από το Έναρξη > IDLE(python 3.10 64-bit)

Μπορούμε να γράφουμε κώδικα στο παράθυρο του φλοιού του διερμηνευτή της Python (γνωστό ως Python shell) για απευθείας εκτέλεση των εντολών.

Με την πληκτρολόγηση μιας εντολής, μετά τον ενδείκτη προτροπής  >>> αυτή εκτελείται αμέσως από τον διερμηνευτή.

Μπορούμε να γράψουμε κώδικα μέσα σε αρχείο, στο παράθυρο συντάκτη προγράμματος (editor). Αφού γράψουμε τον κώδικα και αποθηκεύουμε το αρχείο, στη συνέχεια τον εκτελούμε.

Ο συντάκτης προγράμματος ενεργοποιείται από το μενού File και την επιλογή New File από το φλοιό του διερμηνευτή. Η εκτέλεση ενός προγράμματος Python γίνεται από το μενού Run επιλογή Run Module, αφού έχει προηγηθεί η αποθήκευση σε αρχείο με κατάληξη .py από το μενού File και επιλογή Save ή Save as

Στο περιβάλλον του Raspberry pi μπορούμε να γράφουμε κώδικα με τη γλώσσα python μέσα από την εφαρμογή Thonny Python IDE. Αυτή η εφαρμογή βρίσκεται μέσα στο μενού εφαρμογών που εμφανίζεται όταν κάνουμε κλικ στο κουμπί με σχήμα σμέουρου αριστερά πάνω στη μπάρα εργασιών.

Όταν κάνουμε κλικ και ανοίξει η εφαρμογή Thonny IDE θα εμφανιστεί ένα παράθυρο που αποτελείται από μια σειρά από κουμπιά στην κορυφή και δυο λευκές περιοχές αποκάτω. Η πάνω λευκή περιοχή είναι ο συντάκτης περιεχομένου (editor) και η κάτω λευκή αποτελεί την περιοχή του φλοιού του διερμηνευτή (Python Shell). Μετά την εισαγωγή του κώδικα python στον συντάκτη κάνουμε Save το αρχείο που γράψαμε και το εκτελούμε με το κουμπί Run.

Τα αποτελέσματα της εκτέλεσης του κώδικα φαίνονται στην κάτω περιοχή εκείνη του φλοιού του διερμηνευτή. Στην περιοχή του φλοιού μπορούμε να εισάγουμε γραμμές κώδικα δίπλα από το σύμβολο της προτροπής >>> και έτσι μπορούμε να εκτελούμε τον κώδικα άμεσα γραμμή – γραμμή.