Panimula sa Python: 9 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang Python ay isang napaka-kapaki-pakinabang at may kakayahang umangkop na computer programming language na nilikha ni Guido van Rossum. Ang Python ay isang application din sa Raspberry Pi na binibigyang kahulugan ang code na iyong isinulat sa isang bagay na maaaring maunawaan at magamit ng Raspberry Pi. Sa iyong desktop computer kakailanganin mong i-install ang Python, ngunit dumating na ito na kasama ng Raspbian kaya handa na itong gamitin mo.

Maaari mong isipin na ang Python ay ipinangalan sa uri ng ahas ngunit ito ay talagang pinangalanan pagkatapos ng palabas sa Flying Circus TV ng Monty Python. Para sa iyo na hindi alam, ito ay isang British comedy show na unang nai-broadcast noong 1970s. Hinihikayat ko kayo na panoorin ang sketch ng Ministry of Silly Walks:)

Ang imaheng nasa itaas ay nilikha sa isang Terry Gilliam fashion ni Allison Parten at natagpuan sa ilalim ng lisensya ng pagpapatungkol sa mga malikhaing commons.

Kung ikukumpara sa ibang mga wika ng computer, madaling basahin at maunawaan ang Python na ginagawang mahusay para sa mga nagsisimula. Ngunit huwag magkamali, ang Python ay napakalakas din at ginagamit upang makagawa ng kumplikado, malikhain at komersyal na software. Ang mga kadahilanang ito at higit pa ay gumagawa ng Python bilang bilang ng wika upang magsimula sa pagsulat ng mga programa para sa Raspberry Pi (bagaman maraming mga wika ang maaaring magamit).

Tulad ng anumang wika, ang Python ay may isang grammar na may mga patakaran para sa kung paano mag-order ng mga salita at bantas. Ang terminong ginamit para sa mga pangunahing alituntunin ng pagbubuo ng isang wika ay tinatawag na syntax. Ituturo ko ang Python syntax sa buong araling ito kasama ang halimbawa ng code para sa iyong subukan. Sa isang klase ng ganitong sukat, imposibleng malampasan ang lahat ng magagawa ng Python, ngunit ang araling ito at ang susunod, na may pamagat na Gumamit ng mga GPIO at Pumunta Pa sa Python, ay magsisimula ka sa iyong mga unang programa. Sa iyong pagbabasa at paggana sa mga halimbawa, matututunan mo ang tungkol sa ilan sa mga pangunahing prinsipyo ng Python at pagprograma sa pangkalahatan.

Hakbang 1: Python 2 o 3?

Mayroong dalawang bersyon ng Python na kasalukuyang ginagamit at itinuro. Habang hindi ako makakapasok sa nitty-gritty kung paano sila magkakaiba, mahalagang malaman na mayroong pagkakaiba. Upang malaman na ito ay upang mai-save ang iyong sarili ng maraming paggamot sa ulo kapag ang mga halimbawang nahanap sa online ay hindi gumagana.

Ang Python 2 ay nakatakdang opisyal na magretiro sa pamamagitan ng 2020 tulad ng sinabi ng Python Software Foundation. Sinabi nila ito sa kanilang site, "Ang pagiging huling ng serye na 2.x, ang 2.7 ay magkakaroon ng pinalawig na panahon ng pagpapanatili. Ang kasalukuyang plano ay suportahan ito nang hindi bababa sa 10 taon mula sa paunang 2.7 na paglabas. Nangangahulugan ito na magkakaroon ng naglalabas ang bugfix hanggang 2020. " Mayroong kahit isang countdown na orasan lahat sa magandang kasiyahan o marahil sa gayon ang mga tao ay maaaring magplano ng isang papalayo na partido upang tapusin ang pagtatapos ng Python 2.

Sa klase na ito, ginagamit namin ang pareho. Karaniwan, titingnan ko ang hinaharap at gagamitin ang Python 3 ngunit may nangyari habang lumilikha ng mga halimbawa para sa klase na ito. Ang isang piraso ng software na nais kong gamitin para sa pangwakas na programa ng Python ay hindi pa na-update upang suportahan ang Python 3. Alin ang talagang perpektong naglalarawan ng aking punto sa kung paano sulit na banggitin ang pareho sa ngayon.

Hakbang 2: Python Interactive Vs Script

Kapag nagtatrabaho sa application ng Python, mayroon kang dalawang mga mode upang pumili mula sa: interactive at script.

Gumagamit ang Interactive mode ng Python shell upang bigyang kahulugan ang code ng Python kaagad pagkatapos na nai-type at na-hit mo ang Enter. Mahusay ito para sa pag-aaral at pagsubok ng mga piraso ng isang programa. Makikipagtulungan kami sa ilang mga paraan upang ma-access ang Python shell sa araling ito.

Kapag nagsulat ka ng isang script ng sawa, na tinatawag ding isang programa, hindi mo ginagamit ang interactive shell ngunit sa halip isang text editor. Sa ganitong paraan maaari kang makatipid, mag-edit, at sa paglaon ay magpatakbo ng maraming mga linya ng Python code kapag kailangan mo.

Hakbang 3: IDLE: Interactive

Gamit ang naka-install na software ng Python ay dumating ang pamantayan ng pag-unlad na kapaligiran ng Python na tinatawag na IDLE (Integrated DeveLopment Environment). Dito ka magsisimulang magsulat ng iyong mga unang programa sa Python!

Mayroong dalawang bahagi sa IDLE:

1) Ang window ng shell ng Python, na nagbibigay sa iyo ng pag-access sa Python sa interactive mode.

2) Isang file editor na hinahayaan kang lumikha at mag-edit ng mayroon nang mga script ng Python, na tinukoy din bilang mode ng script.

Buksan ang Python 3 (IDLE) mula sa Menu> Programming. Ang nakikita mong window ay tinatawag na Python interpreter o shell window. Ang tatlong mas malaki sa mga character na ">>>" ay tinatawag na prompt. Kapag nakita mo ang prompt na nangangahulugang naghihintay ang Python para sa iyo na sabihin ito na gumawa ng isang bagay. Bigyan natin ito ng ilang code!

I-type ang sumusunod na pahayag upang magbigay ng sigaw sa lungsod na iyong tinitirhan. Nakatira ako sa San Francisco kaya't ang aking pahayag ay:

print ("Kumusta, San Francisco!")

Pindutin ang enter at kung ano ang inilagay mo sa pagitan ng mga quote ay mai-print sa shell sa ilalim ng prompt. Ang pahayag na naka-print () ay naiiba sa pagitan ng Python 2 at Python 3. Sa Python 2 ang panaklong ay hindi ginagamit at ganito:

i-print ang "Hello, San Francisco!"

Ginampanan mo lang ang pangunahing "hello, mundo" ng Python ngunit may isang maliit (sobrang liit) na paikutin. Huminto tayo dito at kilalanin kung ano ang nai-type mo lang.

Mga pagpapaandar

Ang print () ay kilala bilang isang function. Ang isang pagpapaandar ay binabawasan sa pag-uulit at tumutulong na panatilihin ang isang programa na nakaayos sa pamamagitan ng pagpapatupad ng isang bloke ng code sa tuwing tatawagin ito. Kapag nag-type ka ng print (), tinawag mo ang pagpapa-print, na pagkatapos ay nagpapatakbo ng mga linya ng code sa likod ng mga eksena na nagbibigay sa tagubilin sa computer upang ipakita ang mga salitang inilagay mo sa pagitan ng panaklong. Ang Print () ay isang built-in na pag-andar maaari kang tumawag anumang oras sa Python ngunit maaari mo ring isulat ang iyong sariling mga pag-andar.

Gawin nating mas dinamiko ang pakikipag-ugnayan sa pagitan mo at ng Python sa pamamagitan ng pagdaragdag ng input ng gumagamit. Sa isang bagong window, i-type ang sumusunod:

name = input ("Kumusta, ano ang iyong pangalan?")

Ang pag-andar ng input () ay kukuha ng input ng gumagamit mula sa keyboard at bibigyan ka ng pagpipiliang i-prompt ang gumagamit ng isang mensahe. Sa kasong ito, ang mensahe na iyon ay isang pagbati at tanong na nagtatanong sa gumagamit (ikaw) kung ano ang iyong pangalan. Pagkatapos ng pagpindot sa pagpasok, ang tanong ay mag-print at maghintay para sa iyong tugon. Sige at sagutin gamit ang iyong pangalan.

Ang pangalan = sa kaliwa ng input () na function ay tinatawag na isang variable.

Mga variable

Tulad ng mga pagpapaandar, ang mga variable ay isang pangunahing elemento din ng anumang wika ng pagprograma. Ang isang variable ay gumaganap tulad ng isang walang laman na lalagyan na maaari mong ilagay ang isang piraso ng data. Kapag nag-drop ka ng data, bibigyan mo ito ng isang pangalan na parang sinusulat mo ito sa labas ng lalagyan. Ang natatanging pangalan na ibinibigay mo dito ay maaaring magamit upang mag-refer ng data sa loob ng iyong buong programa. Maaari mong pangalanan ang isang variable halos kahit ano, ngunit dapat itong maging mapaglarawan hangga't maaari. Ginagawa nitong mas madaling maunawaan ang iyong programa kapag binasa mo ito sa paglaon. Ang data na nakaimbak sa loob ng isang variable ay maaaring magbago; makakakita ka ng isang halimbawa nito sa susunod na aralin.

Ang iyong pangalan ay naimbak sa variable na tinatawag na pangalan (subukang tawagan ito sa iba pa). Maaari mo na ngayong gamitin ang variable ng pangalan sa pagpapaandar na naka-print () at idagdag ito sa isang mensahe gamit ang character na "+":

i-print ("Masarap makilala ka," + pangalan)

Patuloy nating sanayin ang pagkuha ng input ng gumagamit, iimbak ito sa mga variable, at i-print ang data upang gayahin ang isang pag-uusap sa pagitan mo at ng iyong computer.

city = input ("Anong lungsod ka nakatira?")

i-print ("Narinig ko ang tungkol sa" + lungsod + ". Ano ang naiisip mo tungkol sa" + lungsod + "," + pangalan + "?")

Ang pagtawag sa pag-andar ng input () sa sarili nitong naghihintay pa rin para sa pag-input ng gumagamit ngunit ginagawa ito nang hindi naglilimbag ng isang mensahe.

sagot = input ()

Dahil ginagawa ng mga computer ang aming pag-bid, papayag ako sa computer. Maaari mo itong gawin na hindi sumasang-ayon kung nais mo. Iyon ang mahusay na bagay tungkol sa pag-program, nasa sa iyo ito.

i-print ("Sumasang-ayon ako sa iyo." + sagot)

Ok kung makakakita ka ng isang error anumang oras sa shell ng Python. Mananatiling nakaimbak ang iyong data sa iyong mga variable hangga't hindi mo isinara ang session.

Ang interactive shell ay perpekto para sa pagsubok ng mga utos at makita kung ano ang gumagana. Ngunit hindi nito nai-save ang iyong programa upang maaari mo itong patakbuhin sa paglaon. Maaaring i-save ang iyong session ngunit nai-save din ng Python ang mga senyas, error, at lahat ng nakikita mo sa shell window. Ang lahat ng ito ay magiging sanhi ng mga pagkakamali kung susubukan mong patakbuhin ito ng Python bilang isang programa sa paglaon.

Upang mag-eksperimento (at bilang isang ehersisyo sa klase), magdagdag ng dalawa pang mga linya sa program na ito upang ipagpatuloy ang pag-uusap sa pagitan mo at ng iyong computer. Lumikha ng variable at mag-print ng isang pahayag gamit ang iyong bagong variable. Kumuha ng isang screenshot o i-save kung ano ang iyong nagawa sa shell para sa sanggunian. Gagamitin mo ito sa susunod na hakbang.

Hakbang 4: IDLE: Script

Hindi tulad ng shell, isang editor ang ginagamit upang mai-save at mai-edit mo ang iyong mga programa sa Python. Bagaman maraming mga editor ang maaari mong gamitin, ang IDLE ay may kasamang isa kaya't magsimula tayo sa iyan.

Lumikha ng isang bagong file sa IDLE sa pamamagitan ng pagpindot sa Ctrl + N o mag-navigate sa File> Bago.

Pansinin kung paano ang window na nakikita mo ay walang prompt na ">>>". Nasa editor ka na at handa nang magsulat, mag-save, at magpatakbo ng isang programa ng Python. Isulat ang program na nilikha mo sa shell kasama ang dalawang bagong linya na iyong naisip sa huling seksyon. Bilang isang halimbawa, narito ang aking panghuling script:

name = input ("Kumusta, ano ang iyong pangalan?")

print ("Masarap na makilala ka," + pangalan) city = input ("Anong lungsod ang tinitirhan mo?") print ("Narinig ko ang" + city + ". Ano ang naiisip mo tungkol sa" + city + “,”+ Name +"? ") Answer = input () print (" Sumasang-ayon ako sa iyo, "+ sagot) favSpot = input (" Ano ang iyong paboritong lugar? ") Print (" Never been, but I would love to pumunta minsan sa "+ favSpot)

I-save ito bilang city.py. Ang default na lokasyon ay ang iyong direktoryo sa bahay.

Hakbang 5: Pagpapatakbo ng isang Python Program

Ang iyong programa ay nai-save at handa nang tumakbo. Mayroong ilang magkakaibang paraan upang magpatakbo ng isang programa ng Python sa Raspberry Pi. Lagyan natin ng dalawa. Pumili ng isa upang patakbuhin ang iyong programa at kumuha ng isang screenshot pagkatapos mong matapos ang iyong pag-uusap.

1) Patakbuhin mula sa IDLE

Pindutin ang F5 o umakyat sa toolbar at i-click ang Run> Run Module. Ipi-print ng Python ang mga resulta sa window ng shell. Upang ihinto ang programa pindutin ang Ctrl + F6 o pumunta sa Shell> I-restart ang Shell.

2) Patakbuhin mula sa Linux Shell

Ang mga program na nai-save sa Raspberry Pi ay maaaring tumakbo mula sa lahat ng malakas na Linux shell. Upang magpatakbo ng isang programa ng Python mula sa command-line, ang iyong programa ay kailangang nasa kasalukuyang direktoryo ng pagtatrabaho. Sinisimulan ka ng LXTerminal sa direktoryo sa bahay ng pi kung saan awtomatikong nai-save ang python, kaya dapat ay nasa folder ka na kasama ng iyong file. Upang suriin, i-type ang:

ls

Dapat mong makita ang iyong nai-save na city.py program na nakalista.

Upang magpatakbo ng isang uri ng istilo ng command-line na istilo ng utos na python3 kasama ang pangalan ng iyong script:

lungsod ng python3.py

Para sa isang script na nakasulat sa Python 2 gagamitin mo ang python sa halip na python3:

pangalan ng sawaOfScript.py

Ang unang linya ng programa ay magsasagawa ng paghihintay para sa iyo na mai-type sa iyong pangalan. Ito ay magpapatuloy na magpatupad mula sa itaas hanggang sa ibaba hanggang sa maabot ang huling pag-print () na pag-andar.

Paghinto ng isang Python Program

Upang ihinto ang isang tumatakbo na programa ng Python sa command-line pindutin ang Ctrl + Z.

Hakbang 6: Python + Linux Shell

Bagaman ang Python ang magiging pangunahing wika na ginagamit mo upang mai-program ang Raspberry Pi, kung minsan ay gugustuhin mong gumamit ng isang tool sa linya ng utos o aplikasyon upang makamit ang isang bagay. Maaari mong pagsamahin ang command-line at Python upang magamit ang iyong mga paboritong utos gamit ang isang module na tinatawag na os.

Ang isang module ay isang koleksyon ng paunang nakasulat na code na maaari mong gamitin upang magdagdag ng pag-andar sa iyong mga programa. Ang paggamit ng isang module ay maaari ring makatipid sa iyo ng abala ng pag-uunawa kung paano magsulat ng ilang mga medyo kumplikadong bagay. Halimbawa, sabihin na nais mong subaybayan ang mga planeta at pag-aralan ang kanilang mga orbit sa iyong Raspberry Pi. Sa halip na alamin ang kumplikadong matematika sa likod ng pag-pin sa posisyon ng Araw, maaari kang gumamit ng isang module * na mayroon nang naisip.

Upang magamit ang os, kakailanganin mo munang i-import ito. Sige at sundan kasama ang shell ng Python:

import os

Mag-load ng isang utos na nais mong patakbuhin sa Linux shell sa isang variable. Narito ginagamit namin ang command-line video player application omxplayer upang i-play ang isang pagsubok na video na kasama ng Raspbian:

playVideo = "omxplayer /opt/vc/src/hello_pi/hello_video/test.h264"

Gumamit ng os.system () upang ipadala ang utos ng shell ng Linux:

os.system (playVideo)

* Mayroon talagang isang module ng Python na maaaring subaybayan ang mga planeta, tinatawag itong PyEphem.

Hakbang 7: Kumuha ng Larawan at Maglaro ng Audio Sa Python

Picamera

Sa ngayon ay ginamit mo ang Raspistill isang application na command-line upang kumuha ng isang serye ng mga larawan kasama. Mayroong magagamit na module ng Python na tinatawag na Picamera na maaari mong gamitin sa halip na mayroon ding maraming mga tampok na makakatulong sa pagbuo ng iyong huling programa ng booth ng larawan. Ang mga hakbang sa ibaba ay maaaring masakop ang iyong screen, kaya tandaan na upang ihinto ang proseso, i-type ang Ctrl + F6.

Buksan ang shell ng Python at i-type ang mga sumusunod na linya:

import picamera

camera = picamera. PiCamera ()

camera.resolution = (640, 480)

camera.start_preview ()

Gamitin ang live na preview upang makatulong sa pagpoposisyon ng iyong camera upang makunan ng larawan ng iyong sarili o ng iyong desk. Maaaring sakupin ng preview ng camera ang halos lahat ng iyong screen. Ulitin ang unang tatlong mga utos, pagkatapos ay laktawan ang pagkuha at pag-save ng isang imahe:

camera.capture ('testImage.jpg')

Subukang baguhin ang ningning ng camera gamit ang katangian ng ningning. Maaari itong itakda sa anumang numero sa pagitan ng 0 at 100 at ang default ay 50. Subukang itakda ito sa isa pang numero, pagkatapos ay kumuha ng isang bagong larawan upang mapalitan ang una:

camera.brightness = 60

camera.capture ('testImage.jpg')

Tiyaking maglaan ng ilang oras upang suriin ang dokumentasyon ng Picamera.

Paggamit ng os module

Kung nais mong gumamit ng isang application na command-line tulad ng Raspistill maaari mong gamitin ang os module. I-type ang Cmd + F6 upang umalis sa tumatakbo na proseso at bitawan ang camera mula sa Picamera. Pagkatapos i-type ang mga sumusunod na utos:

import os

takePhoto = "raspistill -o testImage.jpg"

os.system (takePhoto)

Pygame.mixer

Ang isang simple at matatag na paraan ng pag-play ng mga file ng tunog ay ang paggamit ng Pygame. Ang Pygame ay isang hanay ng mga module ng Python na kasama ng Raspbian kaya't hindi na kailangang i-install ito.

Ang Pygame ay tanyag at masaya kaya maraming suporta at pag-unlad sa paligid nito. Tiyaking suriin ang website para sa mga halimbawa at dokumentasyon. Bukod sa ginagamit upang lumikha ng mga laro, ito ay isang madaling paraan upang maglaro ng mga tunog, ipakita ang mga imahe at marami pa. Upang makapagpatugtog ng mga tunog gamitin ang Sound object sa pygame.mixer module.

Buksan ang interpreter ng Python 3 at i-type ang mga sumusunod na linya:

i-import ang pygame.mixer

mula sa pygame.mixer import Sound

pygame.mixer.init ()

bass = Tunog ('bass3.wav')

bass.play ()

Hakbang 8: Paggamit ng Python Sa Labas ng IDLE

Ang Desktop EditorsIDLE ay isang mahusay na paraan upang simulan ang pagsusulat ng mga programa ng Python ngunit hindi mo ito kailangang gamitin. Maaari kang lumikha ng isang programa ng Python gamit ang anumang text editor hangga't nai-save ito gamit ang.py sa dulo. Ang IDLE ay isang halimbawa ng isang desktop na graphic graphic editor. Ang isa pang darating na kasama ng Raspbian ay tinatawag na Leafpad. Maaari mong makita ang Leafpad sa ilalim ng Mga Kagamitan sa simula ng Menu.

Editor ng Command-Line

Ipinakilala ka na kay Nano ang command-line text editor. Tulad ng isang graphic na editor, maaari mong gamitin ang nano upang lumikha ng isang script. Matapos buksan ang Nano i-save ang bagong file gamit ang.py panlapi. Ang pagse-save nito bilang isang python file ay unang makatiyak na nagbibigay ang editor ng pag-highlight ng python syntax habang nagta-type ka.

Nang walang pag-highlight ng syntax bago i-save ang pangalan ng file na may.py panlapi.

Sa pag-highlight ng syntax.

Python Interpreter mula sa Command-line

Hindi lamang ang IDLE ang lugar na maaari mong gamitin ang interpreter ng interactive na Python. Maaari itong ipatawag mula sa shell din ng Linux! Mag-type lamang:

sawa3

O para sa interpreter ng Python 2:

sawa

Upang lumabas sa interpreter pindutin ang Ctrl + D o i-type:

umalis ()

Hakbang 9: Screenshot ng Program

Ipagmalaki ang iyong kapangyarihan sa pag-program ng Python! Mag-upload ng isang screenshot pagkatapos ng iyong pangwakas na programa ng city.py matapos ang pagtakbo at sabihin sa amin kung pinatakbo mo ito mula sa IDLE o sa shell ng Linux.