Python

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Définition écrite


  • Python est développé depuis 1989 par Guido van Rossum et de nombreux contributeurs bénévoles.
  • Python favorise la programmation impérative structurée, fonctionnelle et orientée objet. Il est doté d'un typage dynamique fort, d'une gestion automatique de la mémoire par ramasse-miettes et d'un système de gestion d'exceptions ; il est ainsi similaire à Perl, Ruby, Scheme, Smalltalk et Tcl.
  • Le langage Python est placé sous une licence libre proche de la licence BSD et fonctionne sur la plupart des plates-formes informatiques, des supercalculateurs aux ordinateurs centraux, de Windows à Unix avec notamment GNU/Linux en passant par macOS, ou encore Android, iOS, et aussi avec Java ou encore .NET. Il est conçu pour optimiser la productivité des programmeurs en offrant des outils de haut niveau et une syntaxe simple à utiliser.


Blue-circle-target.png Caractéristiques Les principales caractéristiques du langage Python et de ses deux implantations actuelles:

  • Python est un langage de haut niveau, dont la traduction en codes binaires est complexe et prend donc toujours un certain temps. Cela pourrait paraître un inconvénient. En fait, les avantages que présentent les langages de haut niveau sont énormes : il est beaucoup plus facile d'écrire un programme dans un langage de haut niveau; l'écriture du programme prend donc beaucoup moins de temps ; la probabilité d'y faire des fautes est nettement plus faible ; la maintenance (c'est-à-dire l'apport de modifications ultérieures) et la recherche des erreurs (les « bugs ») sont grandement facilitées. De plus, un programme écrit dans un langage de haut niveau sera souvent portable, c'est-à-dire que l'on pourra le faire fonctionner sans guère de modifications sur des machines ou des systèmes d'exploitation différents. Un programme écrit dans un langage de bas niveau ne peut jamais fonctionner que sur un seul type de machine : pour qu'une autre l'accepte, il faut le réécrire entièrement.
  • Python est portable, c'est à dire qu'il peut fonctionner sous différents systèmes d'exploitation, non seulement sur les différentes variantes d'UNiX, mais aussi sur les OS propriétaires: MacOS, BeOS, NeXTStep, M$-DOS et les différentes variantes de Window. Un nouveau compilateur, baptisé JPython, est écrit en Java et génère du bytecode Java.
  • Python est gratuit, mais on peut l'utiliser sans restriction dans des projets commerciaux.
  • Python convient aussi bien à des scripts d'une dizaine de lignes qu'à des projets complexes de plusieurs dizaines de milliers de lignes.
  • La syntaxe de Python est très simple et, combinée à des types de données évolués (listes, dictionnaires,...), conduit à des programmes à la fois très compacts et très lisibles. A fonctionnalités égales, un programme Python (abondament commenté et présenté selon les canons standards) est souvent de 3 à 5 fois plus court qu'un programme C ou C++ (ou même Java) équivalent, ce qui représente en général un temps de développement de 5 à 10 fois plus court et une facilité de maintenance largement accrue.
  • Python gère ses ressources (mémoire, descripteurs de fichiers...) sans intervention du programmeur, par un mécanisme de comptage de références (proche, mais différent, d'un garbage collector).
  • Il n'y a pas de pointeurs explicites en Python.
  • Python est (optionnellement) multi-threadé.
  • Python est orienté-objet. Il supporte l'héritage multiple et la surcharge des opérateurs. Dans son modèle objets, et en reprenant la terminologie de C++, toutes les méthodes sont virtuelle.
  • Python intègre, comme Java ou les versions récentes de C++, un système d'exceptions, qui permettent de simplifier considérablement la gestion des erreurs.
  • Python est dynamique (l'interpréteur peut évaluer des chaînes de caractères représentant des expressions ou des instructions Python), orthogonal (un petit nombre de concepts suffit à engendrer des constructions très riches), reflectif (il supporte la métaprogrammation, par exemple la capacité pour un objet de se rajouter ou de s'enlever des attributs ou des méthodes, ou même de changer de classe en cours d'exécution) et introspectif (un grand nombre d'outils de développement, comme le debugger ou le profiler, sont implantés en Python lui-même).
  • Comme Scheme ou SmallTalk, Python est dynamiquement typé. Tout objet manipulable par le programmeur possède un type bien définit à l'exécution, qui n'a pas besoin d'être déclaré à l'avance.
  • Python possède actuellement deux implémentations.
- L'une, interprétée, dans laquelle les programmes Python sont compilés en instructions portables, puis exécutés par une machine virtuelle (comme pour Java, avec une différence importante: Java étant statiquement typé, il est beaucoup plus facile d'accélérer l'exécution d'un programme Java que d'un programme Python).
- L'autre, génère directement du bytecode Java.
  • Python est extensible: comme Tcl ou Guile, on peut facilement l'interfacer avec des librairies C existantes. On peut aussi s'en servir comme d'un langage d'extension pour des systèmes logiciels complexes.
  • La librairie standard de Python, et les paquetages contribués, donnent accès à une grande variété de services: chaînes de caractères et expressions régulières, services UNIX standard (fichiers, pipes, signaux, sockets, threads...), protocoles Internet (Web, News, FTP, CGI, HTML...), persistence et bases de données, interfaces graphiques.
  • Python est un langage qui continue à évoluer, soutenu par une communauté d'utilisateurs enthousiastes et responsables, dont la plupart sont des supporters du logiciel libre. Parallèlement à l'interpréteur principal, écrit en C et maintenu par le créateur du langage, un deuxième interpréteur, écrit en Java, est en cours de développement.


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Références


Liens éducatifs relatifs aux 5 Mots-Clés Principaux

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Python sur :

Wikipedia / Wikiwand / Universalis / Larousse encyclopédie / Khan Académie

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Programmation interprété / Multi-paradigme / Multi-plateformes / Programmation impérative

Sur Wikipédia :

Langage de programmation / Programmation interprété / Multi-paradigme / Multi-plateformes / Programmation impérative

Sur Wikiversity : Langage de programmation / Programmation interprété / Multi-paradigme / Multi-plateformes / Programmation impérative
Sur Universalis : Langage de programmation / Programmation interprété / Multi-paradigme / Multi-plateformes / Programmation impérative
Sur Khan Académie :

Langage de programmation / Programmation interprété / Multi-paradigme / Multi-plateformes / Programmation impérative



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations


Blue-circle-target.png Domaines d'application

  • Python se prête à un grand nombre de tâches. La distribution de base permet, entre autre, des développements réseau, la création d'interfaces graphiques (via tcl/tk), de la programmation cgi, de traiter du XML, etc... Sa relative facilité d'interfaçage avec des bibliothèques écrites en d'autres langages en fait un outil de choix pour des applications de calcul scientifique. Il est également de plus en plus utilisé comme langage de prototypage.
  • Python est aussi remarquable pour le nombre de bibliothèques accessibles via l'installation des modules appropriés. Que ce soit la connection avec une base de donnée, l'utilisation de bibliothèques d'interface graphique (wxPython, PyQt, pyGTK), la manipulation avancée de XML (pyXML), le traitement d'image (Python Imaging Library), le développement de jeu vidéo (pygame), OpenGL, la grande majorité des technologies actuelles dispose de son extension python.Il permet de créer toutes sortes de programmes, comme des jeux, des logiciels, des progiciels, etc.
  • Les domaines d'application naturels de Python incluent entre autres:
  • L'apprentissage de la programmation objet.
  • Les scripts d'administration système ou d'analyse de fichiers textuels.
  • Tous les développement liés à l'Internet et en particulier au Web: scripts CGI, navigateurs Web, moteurs de recherche, agents intelligents, objets distribués...
  • L'accès aux bases de données (relationnelles).
  • La réalisation d'interfaces graphiques utilisateurs.
  • Le calcul scientifique et l'imagerie. Python ne sert alors pas à écrire les algorithmes, mais à combiner et mettre en oeuvre rapidement des librairies de calcul écrites en langage compilé (C, C++, Fortran, Ada,...).
  • Le prototypage rapide d'applications. L'idée générale est de commencer par écrire une application en Python, de la tester (ou de la faire tester par le client pour d'éventuelles modifications du cahier des charges). Trois cas peuvent alors se présenter:
- Les performances sont satisfaisantes, après optimisation éventuelle du code Python. On livre alors le produit tel quel au client.
- Les performances ne sont pas satifaisantes, mais l'analyse de l'exécution du programme (à l'aide du profiler de Python) montre que l'essentiel du temps d'exécution se passe dans une petite partie du programme. Les fonctions, ou les types de données, correspondants sont alors réécrits en C ou en C++, sans modification du reste du programme.
- Sinon, il est toujours possible de réécrire tout le programme, en utilisant la version Python comme un brouillon.

Même dans le pire des trois cas, il est très vraisemblable que le temps de développement aura été sensiblement plus court que si le programme avait été développé directement en C ou en C++.


Blue-circle-target.png Environnement et installation

  • Prérequis :
  • Installation et Utilitaires
- Python - Éditeurs et IDEs
- Python - Installation



Blue-circle-target.png Mots-clés du langage

Les mots-clés sont fournis dans la liste keyword.kwlist du module keyword. Les mots-clés de Python 2.7.5 sont les suivants :and, as, assert, break, class, continue, def, del, elif, else, except, exec, finally, for, from, global, if, import, in, is, lambda, not, or, pass, print, raise, return, try, while, with, yield.
À partir de Python 3.0 : print et exec ne sont plus des mots-clés du langage, mais des fonctions du module builtins[1]. Sont ajoutés aux mots-clés : True, False, None et nonlocal.

Les trois premiers étaient déjà présents dans les versions précédentes, mais ils ne sont plus modifiables (auparavant, l'affectation True = 1 était possible). nonlocal a été introduit par le PEP 3104, et permet, dans une fonction définie à l'intérieur d'une autre fonction, de modifier une variable d'un niveau supérieur de portée. Avant cela, seules les variables locales à la fonction, et globales (niveau module) étaient modifiables. Toutefois, il était possible, et ça l'est toujours sans le mot-clé nonlocal, de modifier un objet affecté à une variable d'un niveau de portée supérieur, par exemple une liste avec la méthode append - c'est évidemment impossible pour un objet immuable.


Blue-circle-target.png Python pas à pas :

  • Quoi Faire ?
  • Pourquoi Faire ?
  • Comment Faire ?


Puce-didaquest.png Erreurs ou confusions éventuelles



Puce-didaquest.png Questions possibles



Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement


Types de jeux offerts par BlocklyGames


PuzzleBlockly.png Introduction rapide aux notions de bloc et de travail collaboratif.
MazeBlockly.png Maze introduction aux boucles et conditions où chaque stage représente un défi plus difficile.
BirdBlockly.png Bird est utilisé pour le contrôle de code avec des structures conditionnelles complexes.
TurtleBlockly.png Turtle développe les notions de boucles avec des résultats graphiques dessiné sur l'écran.
MovieBlockly.png Movie introduction aux équations mathématiques avec des vidéo mathématiquement animées.
MusicBlockly.png Music est une introduction aux fonctions; on peut développer de la musique à l'aide de fonctions.
Pond-tutorBlockly.png Pond pour introduire la programmation textuelles
Pond-duckBlockly.png Pond pour construire des savoirs bien avancé dans la programmation gtextuelle.

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