Шуман Х. - Python для детей - 2019. # Startwerte festlegen Red (255,0,0)
 Скачать 5.95 Mb.
|
|
Глава Введение 14 операционной системе. Проблема ошибок заключается в том, что им очень уж нравится прятаться, так что их поиск заставляет некоторых программистов попросту отчаиваться. Я очень надеюсь, что тебе все-таки захочется научиться программировать. Тогда все, что тебе нужно, – это подхо- дящая среда разработки, и ты уже готов к работе! Что такое среда разработки? Чтобы создать программу, сначала нужно что-то куда-то ввести. Это как письмо или рассказ, который ты пишешь. Текстовая программа для этого может быть очень простой, поскольку не нужно выбирать разные шрифты или встав- лять картинки. Такие программы принято называть текс товыми редакторами. Если программа набрана в виде текста в редакторе, то компью тер не сможет просто прочитать этот документ и выполнить программу. Текстовая версия (код) программы должна быть переведена так, чтобы компьютер понял, что от него требуется в конечном итоге. Но поскольку он гово- рит на совершенно ином языке, чем ты или твои друзья , то придется использовать специальный переводчик. Ты программируешь на понятном тебе языке, а специаль- ная программа переводит то, что ты написал, в команды, понятные для компьютера. Такую программу называют компилятором или интерпретатором. Для языка Python существуют интерпретаторы для не- скольких операционных систем. Твой компьютер может работать под управлением операционной системы Win- dows, Linux или macOS. Независимо от этого одна и та же программа, написанная на языке программирования Py- thon, будет работать (возможно, с небольшими изменения- ми) на любом компьютере. Наконец, программы должны быть проверены, пересмот- рены, усовершенствованы, доработаны и собраны. А еще есть вспомогательные инструменты. Все это становится целой системой – средой разработки. Почему Python? К сожалению, ты не сможешь программировать так, как захочется. Язык программирования должен быть структу- рирован таким образом, чтобы как можно больше людей могли понять его по всему миру. Среда разработки 15 В мире большинство людей может, по крайней мере, прочи- тать несколько слов по-английски, и поэтому почти каждый язык программирования состоит из английских слов. Есть также проекты языков программирования на других языках, но в большинстве случаев команды звучат настолько непри- вычно, что ты, скорее всего, все же вернешься к английскому. На самом деле не имеет значения, какой конкретно язык программирования ты используешь. Конечно, лучше все- го тот, которому легко научиться. Как ты уже понял, в этой книге ты научишься создавать программы с помощью язы- ка программирования Python, который сейчас очень попу- лярен. (Если ты захочешь познакомиться с другими языка- ми, я рекомендую обратить внимание на языки програм- мирования C++ и Java.) Стать хорошим программистом может быть очень трудно. Нередко человек теряет желание, потому что у него просто не работают написанные им программы. Программа делает нечто совершенно другое, а он сам не может найти ошибку и спрашивает себя: зачем я учусь программировать, если в мире уже и так достаточно программ? Хорошие программисты всегда легко находят работу, а по- требность в качественном программном обеспечении будет только расти. Программисты на языке Python, безусловно, востребованы в трудовой сфере. И, честно сказать, хорошие программисты действительно получают хорошую заработ- ную плату. Это не просто твоя первая попытка, ведь, мо- жет быть, тебе действительно станет интересно узнать, как программировать на Python. Среда разработки Тебе не нужно переживать о том, где взять среду разработ- ки на языке Python, так как это достаточно просто. Ты по- лучишь ее бесплатно в составе пакета Python (называемого IDLE (Integrated Development and Learning Environment) – интегрированная среда разработки и обучения на языке Py thon). Мы будем пользоваться ею в этой книге постоянно. Скачать полный пакет ты сможешь на сайте www.python.org Необязательно устанавливать самую последнюю версию. В этой книге мы будем работать с версией Python 3.1. О чем эта книга? В этой книге ты: ¾ получишь базовые знания о языке Python; Глава Введение 16 ¾ узнаешь об объектно-ориентированном программиро- вании; ¾ научишься работать с компонентами библиотеки tkin ter (это строительные блоки, с помощью которых ты сэко номишь время в процессе программирования); ¾ узнаешь о возможностях Python при работе с графикой; ¾ обучишься основам работы с игровыми модулями py game ; ¾ узнаешь, как разработать собственную игру. В приложениях содержится дополнительная информация и справочные сведения, которые помогут разобраться в на- стройках и способах устранения ошибок. Как читать эту книгу Эта книга состоит из большого количества текста с иллюст- рациями. И я, конечно, старался написать ее так, чтобы она была понятной. Чтобы сделать информацию в ней еще бо- лее понятной для тебя, я добавил некоторые символы. Вот что они обозначают: Практические шаги ¾ Если ты видишь такой символ, знай: тебе нужно выпол- нить задание в данном абзаце текста. Это приблизит тебя к новой цели в программировании. В целом ты будешь быстрее усваивать материал, когда бу- дешь вводить код программы или станешь изменять его самостоятельно. Но у тебя не всегда будет желание этим заниматься. Потому все примеры данной книги доступны для бесплатного скачивания по адресу dmkpress.com Скачав файлы примеров, ты сможешь найти проект по имени (например, ⇒ project1.py). Поэтому если ты не захо- чешь самостоятельно создавать проект, то всегда сможешь открыть соответствующий файл. Задачи В конце каждой главы ты найдешь несколько вопросов и за- дач. Эти упражнения не всегда просты, но они помогают освоить программирование. Решения задач можно найти в папке с файлами примеров. Ты сможешь просмотреть их в текстовом редакторе. Или распечатать на принтере и сло- жить стопкой рядом с компьютером. Что тебе нужно для этой книги 17 Решение проблем Случается, что ты не знаешь, как что-то сделать, или, возможно, про- сто что-то забыл. И тогда вся работа кажется невыполнимой и слож- ной. И ты спрашиваешь себя: что же мне делать? С по мощью этого значка ты сможешь довольно легко найти решение или восстано- вить что-то в памяти. При необходимости также можешь заглянуть в последнюю часть этой книги, там расположено приложение Б, в котором приведены советы и другая справочная информация. Важные примечания Время от времени ты будешь встречать в книге такой восклица- тельный знак. Он указывает на текст с очень важной информацией. Экспертное мнение Если ты видишь такой значок, «Вау!», этот текст содержит допол- нительную информацию по теме. Что тебе нужно для этой книги Среда разработки Python устанавливается в каталог на твой выбор, например в папку C:\Python. Там ты также сможешь разместить свои проекты Python, только чуть позже. При- меры программ в этой книге доступны для загрузки с глав- ной страницы сайта издательства русского издания этой книги dmkpress.com Там же ты найдешь ответы на вопросы и решения задач (все они находятся в папке с примерами). Операционная система Большинство компьютеров сегодня работает под управле- нием операционной системы Windows. Для работы с при- мерами из этой книги тебе понадобится версия Windows 7 или 10. (Среда Python также доступна и для macOS и Linux.) Носители информации Тебе понадобится USB-накопитель (т. н. «флешка») или SD- карта, если ты захочешь сохранить свои программы на диск. На внешнем хранилище твоя работа всегда будет в безопас- Глава Введение 18 ности. При необходимости попроси своих родителей или преподавателя купить тебе такой носитель информации. Примечания для преподавателей Эта книга также может использоваться как учебный ма- териал на уроках информатики в школе. Конечно, каж- дый учитель устанавливает свои собственные приоритеты в обуче нии детей программированию. Если вы уже исполь- зуете другой учебник в своей работе, то сможете использо- вать это издание в качестве источника информации в до- полнение к существующему учебнику. Эта книга начинает обуче ние «с нуля», так сказать, является прямым вхожде- нием в язык программирования Python, без необходимо- сти наличия каких-либо навыков программирования. Важным направлением в этой книге является объектно- ориентированное программирование (ООП). Наиболее важ- ные концепции (инкапсуляция, наследование и полимор- физм) обсуждаются в книге достаточно подробно. Еще од- ним направлением является игровое программирование. В проектах используются все основные элементы словаря Python, а также наиболее важные графические компоненты библиотеки tkinter. Вы встретите большое количество за- дач по программированию. Хранение файлов проектов На уроках информатики каждому ученику необходимо иметь собственный внешний носитель для хранения всех за- даний и собственноручно написанных программ. Таким об- разом, жесткому диску школьного компьютера не придется накапливать горы лишнего «мусора». Кроме того, собствен- ный носитель данных служит для их защиты: ученик не по- теряет свои файлы и с удобством сможет ими управлять. Постоянное сохранение прогресса Отличная идея – сохранять файлы программы в процес- се работы примерно каждые десять минут. Все знают, что компьютеры любят «выходить из строя» именно тогда, ког- да файл не был сохранен. 19 1 Твои первые шаги в программировании В этой главе разговор пойдет о том, как после установки и запуска Python сделать свои первые шаги. Я расскажу тебе, как настроить рабочее окружение так, чтобы твоя первая, написанная на языке программирования Python программа появилась на свет. В этой главе ты узнаешь: как запустить Python; как использовать инструкции для вывода и ввода дан- ных; что такое переменные; что такое строковый тип данных; как использовать среду разработки IDLE; как создавать и сохранять программы; как завершать работу с Python. Начало работы с Python Прежде чем ты начнешь программировать, давай настроим Python. Глава Твои первые шаги в программировании 1 20 Настройка предполагает запуск установленной програм- мы. Подробные сведения об установке ищи в приложении А. Тебе понадобится помощь взрослых, если ты не знаешь, как работать с такой программой самостоятельно. Один из способов запуска Python такой: ¾ Открой папку, в которую ты установил Python, напри- мер C:\Program Files\Python или C:\Python (рис. 1.1). Рис. 1.1. Содержимое папки с установленным Python ¾ Найди среди значков файл с именем python.exe. Дважды щелкни мышью по значку с этим именем. Для удобства ты можешь создать ярлык на рабочем столе: щелкни правой кнопкой мыши по значку python.exe; в контекстном меню выбери пункт Отправить ⇒ Рабочий стол (Создать ярлык) (Send To ⇒ Desktop (Create shortcut)); не обязательно ставить стандартное имя для ярлыка на файл python.exe. Ты можешь использовать любое подходящее слово. Теперь можешь дважды щелкнуть мышью по новому значку и за- пустить Python. Начало работы с Python 21 Что же произойдет после запуска? Появится окно оболочки командной строки, показанное на рис. 1.2. Рис. 1.2. Запущенный Python Первая строка сообщает о текущей версии Python, а ниже указано несколько справочных команд и три угловые скоб- ки (>>>). Эти три символа называются «приглашением». Это действительно своего рода приглашение, потому что ты сможешь ввести команду после них (и тебе придется это сделать, если ты хочешь продол- жить работу). ¾ Давай попробуем поработать с Python с помощью ко- манды help. Введи это слово. Обрати внимание, что помимо самого слова тебе нужно набрать две круглые скобки следом. ¾ Введи команду help() и нажми клавишу Enter'>Enter_.На_экране_появится_много_текста_(рис._1.3)._Глава_Твои_первые_шаги_в_программировании1_22_Рис._1.3.'>Enter. На экране появится много текста (рис. 1.3). Глава Твои первые шаги в программировании 1 22 Рис. 1.3. Результат выполнения команды help() Теперь в оболочке командной строки указано слово help>, которое служит подсказкой. Ты можешь указать следом слово (на английском языке), и если оно есть в словаре Py- thon, ты увидишь небольшое объяснение. ¾ Чтобы вернуться к приглашению, введи команду quit() (рис. 1.4). Рис. 1.4. Ввод команды quit() И вот мы снова находимся в интерпретаторе языка Py- thon. Числа и текст 23 Что же такое интерпретатор (другими словами, переводчик)? Во-первых, ты должен знать, что то, что ты вводишь в качестве команды, совершенно непонятно для компьютера. Как правило, он не может выполнить такую команду. Интерпретатор переводит командную строку на машинный язык, который компьютер понимает, чтобы он мог выполнить данную тобой команду. Для программы, которая может состоять из мно- гих-многих строк, интерпретатор переводит каждую строку по очереди и выполняет ее. Кроме того, существуют компиляторы, которые переводят всю программу на машинный язык. Программа выполняется только после того, как скомпилирована и проверена, так что без ошибок может быть выполнена компьютером. В этой книге мы использу- ем интерпретатор, но есть также и компиляторы для языка Python. Числа и текст Теперь попробуем что-нибудь ввести. ¾ Введи: 1+2+3, а затем нажми клавишу Enter (рис. 1.5). Рис. 1.5. Выполнение операции сложения Результат решения этой маленькой математической зада- чи появился на экране. ¾ Выполни еще несколько задач, используя операции вы- читания (), умножения (*) и деления (/). Как калькуля- тор интерпретатор Python работает отлично, но мы же с тобой хотим гораздо большего, не так ли? ¾ Давай попробуем небольшое приветствие: напечатай Привет и нажми клавишу ↵ Enter (рис. 1.6). Глава Твои первые шаги в программировании 1 24 Рис. 1.6. Ввод слова привел к ошибке Что случилось? Тут явно что-то не работает. А я хотел, чтобы компьютер сказал мне (т. е. написал) дружеское «Привет!». ¾ Введи строку print("Привет") и нажми клавишу Enter (рис. 1.7): Рис. 1.7. Отображение приветствия Работает! Здесь имя команды print() означает отображение текста, вывод на экран. В круглых скобках после слова print ты вводишь именно то, что хочешь отобразить на экране. Это называется параметром. Конечно, такое же возможно и с числами (рис. 1.8): Рис. 1.8. Отображение чисел Числа и текст 25 ¾ Поэкспериментируй с командой print(). Теперь задание будет немного сложнее. До сих пор мы вво- дили только одну команду. Но все программы, конечно, со- стоят из нескольких строк. Попробуем ввести небольшую программу: Text = "Привет" print(Text) ¾ Введи эти две строки (рис. 1.9). Каков результат? Рис. 1.9. Небольшая программа-приветствие После первой строки ничего не выводится. Но, по-види- мому, интерпретатор Python понимает, что означает Text. И он знает, какое значение в команде print() следует ис- пользовать в качестве параметра. Чуть подробнее: Text – это так называемая переменная, которой присваивается значение, в нашем случае это слово "Привет". А знак равенства (=) называется оператором присваивания. Значение Переменная = В Python переменные создаются при первом присвоении им зна- чений. При присвоении левая часть всегда является именем пе- ременной, а правая – значением, поэтому знак равенства можно изобразить как стрелку: Переменная ← Значение Переменные полезны, потому что они сохраняют данные, чтобы компьютер мог запомнить значение. Для сложных программ важ- но, чтобы содержимое переменной можно было использовать не- сколько раз. Далее я покажу несколько примеров. Глава Твои первые шаги в программировании 1 26 Раз уж компьютер с нами так хорошо поздоровался, давай усложним нашу программу. Введи: Text = "Привет, кто ты?" print(Text) Name = input() print(Name) При программировании на языке Python текст, подобный привет- ствию, всегда должен быть указан в кавычках. В примере я ис- пользую двойные кавычки (""), но также допускаются и одинар- ные (''). Поэтому следующие две строчки будут полностью эквивалентны: Text = "Привет, кто ты?" Text = 'Привет, кто ты?' ¾ Введи все эти строки по очереди. Обрати внимание, что в процессе тебе придется ввести свое имя. Вот так программа выглядит в моем случае (рис. 1.10): Рис. 1.10. Программа с запросом имени Не так уж плохо! Заодно ты познакомился с новой коман- дой input() – она означает ввод текста с клавиатуры. Отлич- ная тренировка – напиши несколько вопросов print() и за- проси ответы на них с помощью команды input() – и у тебя получится интересный чат с компьютером. Но что-то здесь мне не очень нравится. Например, то, что приходится постоянно снова набирать строки кода про- Рабочая среда IDLE 27 граммы. И не получается просто «прогуляться» по програм- ме с помощью клавиш со стрелками. И также не получает- ся щелкнуть в любом месте мышью и изменить там текст. Было бы лучше, если бы мы могли перемещаться в окне Py- thon так же, как в текстовом редакторе. Ужасно неудобно, если мы хотим создавать более крупные программные проекты! Для этого также должна быть воз- можность сохранить этот текст в виде файла. Одной этой программы, которая у нас есть, очевидно, недостаточно. Рабочая среда IDLE Поэтому нам нужен интерфейс, с помощью которого мож- но сохранить введенный текст и менять его при необходи- мости. Такая программа называется редактором. В дистри- бутиве Python такой редактор присутствует, тебе просто нужно его найти. В меню Пуск (Start) операционной систе- мы Windows ты найдешь ярлык IDLE (рис. 1.11). Рис. 1.11.Выбор пункта IDLE в меню Пуск ¾ Выбери значок с надписью IDLE, чтобы запустить эту программу. Если у тебя нет этого значка в меню Пуск (Start), тогда создай яр- лык на рабочем столе самостоятельно. Щелкни правой кнопкой мыши на пустом месте рабочего сто- ла и выбери пункт Создать ⇒ Ярлык (New ⇒ Shortcut). В появившемся диалоговом окне укажи строку C:\Python\py- thonw.exe «C:\Python\Lib\idlelib\idle.pyw». |