Содержание
Краткая памятка по уровню языка Python
- Python — язык программирования высокого уровня.
- Он абстрагирован от машинного кода.
- Использует интерпретатор для выполнения кода.
- Обладает динамической и строгой типизацией.
- Не подходит для низкоуровневого системного программирования.
- Идеален для веб-разработки, анализа данных и машинного обучения.
- Код на Python легко читается и поддерживается.
- Имеет огромную экосистему библиотек.
- Медленнее компилируемых языков, таких как C++.
- Не требует явного управления памятью.
- Широко используется в крупных компаниях (Google, Netflix).
- Поддерживает несколько парадигм программирования.
Для чего нужен Python
Этот язык — один из самых многофункциональных. Его используют во многих сферах.
Веб-разработка
В веб-разработке Python применяют для серверного программирования. На нем пишут бэкенд веб-приложений, используя сам язык или популярные фреймворки, например, Django, Pyramid или Flask. Python одинаково удобно применять как для создания прототипов или небольших приложений, так и для больших и масштабируемых проектов, например, порталов, веб-сервисов, интернет-магазинов.
Машинное обучение
Python — один из основных языков программирования, которые используют в области машинного обучения и искусственного интеллекта (Machine Learning и Artificial Intelligence).
Например, библиотека с открытым исходным кодом TensorFlow, созданная исследовательской командой Google Brain, написана с использованием Python. Google использует эту библиотеку для программирования и обучения нейронных сетей, которые используются для изучения искусственного интеллекта.
Ещё одна известная библиотека — scikit-learn. Она написана на Python с включениями Cython — статически типизированного компилируемого подмножества Python. Библиотека scikit-learn применяется в исследованиях искусственного интеллекта для обучения инженеров machine learning и для управления промышленными системами.
Big Data
В Python есть несколько мощных и популярных библиотек, которые предназначены для работы с большими данными: анализа, визуализации, прогнозирования тенденций.
Например, библиотека с открытым исходным кодом SciPy включает модули для математических, инженерных и научных вычислений. Matplotlib — одна из самых популярных библиотек для визуализации данных. Библиотека PANDAS применяется для анализа информации.
Тестирование
Python — один из самых распространенных языков программирования для написания автотестов. Тестировщики программного обеспечения делятся на мануальных — проверяют ПО, имитируя действия пользователя, и автоматических — пишут скрипты, которые делают то же самое.
Для второго зачастую используют именно Python, так как его отличает простой и понятный синтаксис.
У этого языка программирования есть и специфические фреймворки, созданные специально для написания модульного тестирования. К ним относятся unittest, pytest и nose.
Игры
Python — не самый очевидный выбор для геймдева, но его используют во многих популярных проектах. Чаще всего, этот язык программирования выбирают для создания скриптов, которые отвечают за обработку тех или иных событий или взаимодействия персонажей.
Python использовали при создании World of Tanks, Sims 4, Battlefield 2 и других игр.
Это не все области применения языка. Python также используют для создания десктопных приложений, разработки 3D-графики, программ для обработки аудио, видео и изображений и так далее.)
Какие компании используют Python
Этот язык применяют на самых разных проектах. На нем пишут как в маленьких веб-студиях, так и в гигантских корпорациях и лидерах индустрии.
Python — официальный серверный язык Google, его создатель одно время даже работал в этой компании. В ней придерживались философии: применять его везде, где можно, а где нельзя — писать на C++. Многие скрипты, которые изначально писались на других языках программирования, позже переписывали на Python. Основная причина в том, что их было легче поддерживать.
В Spotify Python активно применяют для анализа данных и создания бэкенда. Этот язык необходим, так как стриминговый сервис основывается на развитой системе рекомендаций, которая нуждается в серьезной аналитике.
Аналогичный выбор сделал и Netflix. Там Python тоже используют для анализа данных на серверной стороне.
Один из самых популярных сайтов интернета — Reddit изначально написали на Lisp, но уже через полгода его бэкенд переписали на Python. В качестве причины создатели отмечают обилие библиотек и гибкость в разработке.
В Dropbox использовали Python для создания десктопного клиента. Этот облачный сервис в 2012 году даже смог заполучить в свой штат создателя этого языка программирования.
Высокоуровневый
Python — как и большинство популярных языков программирования относится к высокоуровневым. То есть команды на нем максимально похожи на естественный язык, а не на машинный. За счет этого его сравнительно легко освоить.
Интерпретируемый
Это значит, что код, написанный на нем, запускают при помощи интерпретатора. Он выполняет команды построчно, в процессе использования. Альтернатива — компилируемые языки, которым для выполнения необходим компилятор.
Интерпретируемые языки позволяют сравнительно быстро найти ошибку и произвести отладку кода. А у компилируемых плюс в скорости — программы на них исполняются быстрее.
С динамической и строгой типизацией
В Python тип данных проверяют только в процессе запуска программы. Это так называемая динамическая типизация. С ней, если в коде использовали число, но по ошибке пытаются оперировать им как функцией, этот дефект проявится только на стадии исполнения.
Это с одной стороны ускоряет разработку, с другой — негативно сказывается на надежности.
Преимущества Python
Такую популярность Python обусловили объективные преимущества. Некоторые из них характерны и для других языков программирования, но встретить их вместе довольно сложно.
Простота
Ключевое достоинство Python — простой и понятный синтаксис. По своим характеристикам он максимально похож на естественный язык. Блоки кода в нем отделяют при помощи пробельных отступов, что делает его читабельнее и проще для понимания.
Код на Python отличается немногословностью и лаконичностью. Минималистичный и понятный синтаксис дает возможность разработчикам быстрее осваивать этот язык программирования и лучше ориентироваться в его функциональности.
К тому же, относительная простота синтаксиса позволяет писать код на Python быстрее, что положительно сказывается на скорости разработки.
Огромная экосистема
Этот язык программирования существует больше тридцати лет и все это время он активно развивался и использовался. Сейчас у него огромное количество библиотек и фреймворков для любых задач.
Выше мы перечислили некоторые из них: веб-разработка, машинное обучение, анализ данных. Для каждого направления у Python уже есть проверенные и работающие инструменты.
Это дает возможность программисту не изобретать велосипед на своих проектах, а пользоваться уже существующими решениями. Таким образом Python позволяет оптимальнее решать сложные и специфические задачи, а также быстрее развиваться разработчикам.
Кроме того, у этого языка программирования активное комьюнити. Это помогает как в решении рабочих задач, так и при обучении. Начинающему легко найти ответ на любой специфический вопрос благодаря поисковику или коллегам, которые могут поделиться опытом.
Универсальность применения
Даже при обучении во взрослом возрасте не всегда легко составить карьерный план на годы вперед. Сфера высоких технологий — одна из самых динамичных. К тому же мир в целом быстро развивается и меняется окружающая среда.
С учетом этого Python выглядит оптимальной инвестицией в будущее: этот язык программирования — один из самых универсальных. Выучив его, разработчик не будет ограничен только сферой веб-разработки или, например, созданием игр.
Он получит максимально широкий спектр возможностей для применения своих навыков. Более того, Python используют не только «чистые» IT-шники, но и представители других сфер. Например, ученые.
Разумеется, одного языка программирования недостаточно для того, чтобы делать сайты, заниматься анализом данных или тестированием. Но это универсальная база, которая станет крепким фундаментом.
Недостатки Python
Идеальных языков программирования не существует и Python — не исключение. Вот несколько ключевых недостатков.
Низкая скорость исполнения программ
Python обладает недостатком, типичным для интерпретируемых языков. Его скорость исполнения ниже, чем у компилируемых. Для задач, которые требуют большого объема памяти, обычно выбирают другие языки программирования.
Здесь его более успешные конкуренты: Java, C и C++. Однако они гораздо сложнее Python.
Динамическая типизация
С одной стороны — это преимущество, так как код пишется быстрее. С другой стороны, при динамической типизации ошибки отображаются только на стадии исполнения. А это снижает устойчивость кода к дефектам. Он становится менее надежным.
Сравнение Python с другими ЯП
У каждого языка программирования есть свои особенности, а оценивать их лучше в сравнении, чтобы выбрать подходящий под свои нужды.
Java, C и C++
Эти три языка программирования гораздо сложнее Python. С технической точки зрения код на Java будет запускаться дольше, зато обрабатывать информацию он будет быстрее.
Для написания программ на Java, C и C++ требуется высокая квалификация. А разработка на них занимает относительно больше времени. Один и тот же код на Java, C и C++ будет банально объемнее, чем на Python.
Из-за сложности их применяют на проектах с высокими требованиями к надежности и скорости обработки данных.
На практике, выучить Python проще, чем Java, C и C++, а найти работу — быстрее, так как он применяется шире.
PHP
Этот язык программирования, как и Python, считают одним из самых простых и дружелюбных. На обоих пишут бэкенд — серверную часть для сайтов.
Но PHP отличает узкая специализация. Его изучают только для того, чтобы заниматься веб-разработкой. У Python сфера применения гораздо шире.
JavaScript
С точки зрения популярности этот язык программирования — ближайший конкурент Python. Но JavaScript применяют по большей части для написания фронтенда — пользовательского интерфейса и создания скриптов, исполняющихся в браузере.
У JavaScript есть среда выполнения этого языка на сервере —, но его популярность пока сильно ниже, чем у более традиционных языков для бэкенда.
Часто задаваемые вопросы об уровне языка Python
Вопрос: Python — это язык программирования высокого уровня?
Ответ: Да, Python является языком программирования высокого уровня, так как он абстрагирован от машинного кода и близок к человеческому языку.
Вопрос: Что значит «высокоуровневый» язык программирования?
Ответ: Это означает, что код пишется на понятном человеку синтаксисе, не требует управления памятью и регистрами процессора.
Вопрос: Можно ли считать Python низкоуровневым языком?
Ответ: Нет, Python не является низкоуровневым, так как он не предоставляет прямого доступа к аппаратному обеспечению.
Вопрос: Какой уровень языка Python по сравнению с C?
Ответ: Python — высокоуровневый, а C — низкоуровневый (ближе к машинному коду).
Вопрос: Влияет ли высокий уровень Python на скорость работы?
Ответ: Да, высокоуровневые языки обычно медленнее низкоуровневых из-за дополнительных слоев абстракции.
Вопрос: Почему Python называют интерпретируемым языком?
Ответ: Потому что его код выполняется построчно интерпретатором, а не компилируется в машинный код заранее.
Вопрос: Python — это язык со строгой типизацией?
Ответ: Да, Python имеет строгую типизацию, что означает запрет на неявные преобразования типов.
Вопрос: Что такое динамическая типизация в Python?
Ответ: Это когда тип переменной определяется во время выполнения, а не при объявлении.
Вопрос: Подходит ли Python для системного программирования?
Ответ: Обычно нет, для системного программирования чаще используют C или C++ из-за их низкого уровня.
Вопрос: Какой язык программирования считается самым высокоуровневым?
Ответ: Python и Ruby считаются одними из самых высокоуровневых благодаря своему читаемому синтаксису.
