Python Nedir? Güçlü, Sezgisel Programlama

Python programlama dili veri bilimi, makine öğrenimi, sistem otomasyonu, web ve API geliştirme ve çok daha fazlası için güçlenmeye devam ediyor mu?

1991’den kalma Python programlama dili bir boşluk doldurucu, “sıkıcı şeyleri otomatikleştiren” komut dosyaları yazmanın bir yolu (Python öğrenmek üzerine popüler bir kitabın dediği gibi) veya diğer dillerde uygulanacak hızlı prototip uygulamaları olarak kabul edilirdi .

Bununla birlikte, geçtiğimiz birkaç yılda Python, modern yazılım geliştirme, altyapı yönetimi ve veri analizinde birinci sınıf bir vatandaş olarak ortaya çıktı. Artık bir yardımcı dil değil, web uygulaması oluşturma ve sistem yönetiminde büyük bir güç ve büyük veri analitiği ve makine zekasındaki patlamanın temel itici gücüdür.

Python’un temel avantajları

Python’un başarısı, hem yeni başlayanlar hem de uzmanlar için sağladığı çeşitli avantajlar etrafında döner.

Python öğrenmesi ve kullanması kolaydır

Dilin kendisindeki özelliklerin sayısı mütevazıdır ve ilk programlarınızı oluşturmak için nispeten az zaman veya çaba gerektirir. Python sözdizimi okunabilir ve anlaşılır olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu basitlik, Python’u ideal bir öğretim dili yapar ve yeni gelenlerin bunu hızlı bir şekilde öğrenmesini sağlar. Sonuç olarak, geliştiriciler çözmeye çalıştıkları sorun hakkında düşünmeye daha fazla, dil karmaşıklıkları hakkında düşünmeye veya başkaları tarafından bırakılan kodu deşifre etmeye daha az zaman harcarlar.

Python geniş çapta benimsenir ve desteklenir

Tiobe Index gibi anketlerdeki yüksek sıralamalar ve Python kullanan çok sayıda GitHub projesi olduğu için Python hem popüler hem de yaygın olarak kullanılmaktadır. Python, her büyük işletim sistemi ve platformda ve çoğu küçük olanlarda da çalışır. Birçok büyük kitaplık ve API destekli hizmet, Python bağlamalarına veya sarmalayıcılara sahiptir, bu da Python’un bu hizmetlerle serbestçe arabirim oluşturmasına veya bu kitaplıkları doğrudan kullanmasına izin verir.

Python bir “oyuncak” dil değildir

Komut dosyası oluşturma ve otomasyon, Python’un kullanım durumlarının büyük bir bölümünü kapsasa da (bundan sonra daha fazlası), Python ayrıca hem bağımsız uygulamalar hem de web hizmetleri olarak profesyonel kalitede yazılım oluşturmak için kullanılır. Python en hızlı dil olmayabilir, ancak hızdaki eksikliğini çok yönlülükle telafi ediyor.

Python ilerlemeye devam ediyor

Python dilinin her revizyonu, modern yazılım geliştirme uygulamalarına ayak uydurmak için yararlı yeni özellikler ekler. Örneğin, eşzamansız işlemler ve eşzamanlı ifadeler artık dilin standart parçalarıdır ve eşzamanlı işlem gerçekleştiren Python uygulamalarının yazılmasını kolaylaştırır.

Python Ne İşe Yarar?

Python için en temel kullanım durumu, bir komut dosyası oluşturma ve otomasyon dilidir. Python, yalnızca kabuk komut dosyalarının veya toplu iş dosyalarının yerine geçmez; aynı zamanda web tarayıcıları veya uygulama GUI’leri ile etkileşimleri otomatikleştirmek veya Ansible ve Salt gibi araçlarda sistem sağlama ve yapılandırma yapmak için kullanılır. Ancak komut dosyası oluşturma ve otomasyon, Python ile buzdağının yalnızca görünen kısmını temsil eder.

Python ile genel uygulama programlama

Python ile hem komut satırı hem de platformlar arası GUI uygulamaları oluşturabilir ve bunları kendi kendine yeten yürütülebilir dosyalar olarak dağıtabilirsiniz. Python, bir komut dosyasından bağımsız bir ikili dosya oluşturma özelliğine sahip değildir, ancak bunu gerçekleştirmek için cx_Freeze ve PyInstaller gibi üçüncü taraf paketleri kullanılabilir.

Python ile veri bilimi ve makine öğrenimi

Gelişmiş veri analizi, BT’nin en hızlı hareket eden alanlarından biri ve Python’un yıldız kullanım örneklerinden biri haline geldi. Veri bilimi veya makine öğrenimi için kullanılan kitaplıkların büyük çoğunluğu Python arabirimlerine sahiptir, bu da dili makine öğrenimi kitaplıkları ve diğer sayısal algoritmalar için en popüler üst düzey komut arabirimi haline getirir.

Python’da web hizmetleri ve RESTful API’ler

Python’un yerel kitaplıkları ve üçüncü taraf web çerçeveleri, birkaç satır koddaki basit REST API’lerinden tam gelişmiş, veriye dayalı sitelere kadar her şeyi oluşturmanın hızlı ve kullanışlı yollarını sağlar. Python’un en son sürümleri, zaman uyumsuz işlemler için güçlü desteğe sahiptir ve sitelerin doğru kitaplıklarla saniyede on binlerce isteği işlemesine olanak tanır.

Python’da meta programlama ve kod oluşturma

Python’da, dildeki her şey, Python modülleri ve kitaplıkların kendileri de dahil olmak üzere bir nesnedir. Bu, Python’un oldukça verimli bir kod oluşturucu olarak çalışmasını sağlayarak, kendi işlevlerini değiştiren ve diğer dillerde çıkarılması zor veya imkansız olan bir tür genişletilebilirliğe sahip uygulamalar yazmayı mümkün kılar.

Python, diğer dillerde verimli bir şekilde kod oluşturmak için LLVM gibi kod oluşturma sistemlerini çalıştırmak için de kullanılabilir.

Python’da “Glue code”

Python genellikle bir “tutkal dili” olarak tanımlanır, yani farklı kodların (tipik olarak C dili arayüzlü kütüphaneler) birlikte çalışmasına izin verebilir. Veri biliminde ve makine öğreniminde kullanımı bu damardan ibarettir, ancak bu genel fikrin yalnızca bir cisimleşmiş halidir. Bağlamak istediğiniz uygulamalarınız veya program alanlarınız varsa, ancak birbirinizle doğrudan konuşamıyorsanız, bunları bağlamak için Python’u kullanabilirsiniz.

Python’un yetersiz kaldığı yer

Ayrıca Python’un pek uygun olmadığı görev türleri de dikkate değerdir.

Python üst düzey bir dildir, bu nedenle sistem düzeyinde programlama için uygun değildir – aygıt sürücüleri veya işletim sistemi çekirdekleri görünmezdir.

Ayrıca, platformlar arası bağımsız ikili dosyalar gerektiren durumlar için ideal değildir. Windows, MacOS ve Linux için bağımsız bir Python uygulaması oluşturabilirsiniz, ancak zarif veya basit değil.

Son olarak, uygulamanın her alanında hız mutlak bir öncelik olduğunda Python en iyi seçim değildir. Bunun için, C/C++ veya o kalibreye sahip başka bir dil kullanmanız daha iyi.

Python programlamayı nasıl basitleştirir

Python’un sözdiziminin küçük bir iddiayla okunabilir ve temiz olması amaçlanmıştır. Python 3.x’te standart bir “merhaba dünya” şunlardan başka bir şey değildir:

Python, birçok ortak program akışını kısaca ifade etmek için birçok sözdizimsel öğe sağlar. Bir metin dosyasındaki satırları bir liste nesnesine okumak için örnek bir program düşünün, her satırını sonlanan satırsonu karakterini yol boyunca ayırın:

with/as construction, bir kod bloğu için bir nesneyi somutlaştırmanın ve daha sonra onu bu bloğun dışına atmanın etkili bir yolunu sağlayan bir bağlam yöneticisidir. Bu durumda, nesne open() işlevi ile somutlaştırılmış ornek_dosya’dır. Bu, dosyayı açmak, ondan tek tek satırları okumak ve ardından kapatmak için birkaç ortak şablon satırının yerini alır.

[x.rstrip(‘\n’) for x in ornek_dosya] inşası başka bir Python özdeyişidir, listeyi almak için kullanılır. Diğer öğeleri (burada, ornek_dosyae ve içerdiği satırlar) içeren bir öğenin yinelenmesini sağlar ve her yinelenen öğenin (yani her x’in) işlenmesini ve bir listeye otomatik olarak eklenmesini sağlar.

Böyle bir şeyi başka bir dilde olduğu gibi Python’da formal for… döngüsü olarak yazabilirsiniz. Mesele şu ki Python, birden çok nesne üzerinde yinelenen ve döngüdeki her bir öğe üzerinde basit bir işlem gerçekleştiren döngüler gibi şeyleri ekonomik olarak ifade etmenin veya açık örnekleme ve elden çıkarma gerektiren şeylerle çalışmanın bir yoluna sahip olmasıdır.

Bunun gibi yapılar, Python geliştiricilerinin anlaşılırlığı ve okunabilirliği dengelemesini sağlar.

Python’un diğer dil özelliklerinin genel kullanım durumlarını tamamlaması amaçlanmıştır. Çoğu modern nesne türü – örneğin Unicode dizeleri – doğrudan dile yerleştirilmiştir. Veri yapıları – listeler, sözlükler (yani, karma haritalar veya anahtar-değer depoları), tuple’lar (değişmez nesne koleksiyonlarını depolamak için) ve setler (benzersiz nesnelerin koleksiyonlarını depolamak için) – standart sayı öğeleri olarak mevcuttur.

Python Dosya Uzantıları Nedir?

Bir PY dosyası, yorumlanmış bir nesne yönelimli programlama dili olan Python’da yazılmış bir program dosyası veya komut dosyasıdır. Bir metin editörü ile oluşturulabilir ve düzenlenebilir, ancak çalışması için bir Python yorumlayıcısı gerektirir. PY dosyaları genellikle web sunucularını ve diğer idari bilgisayar sistemlerini programlamak için kullanılır.

.py Nedir?

Python 2 ve Python 3

Python, birçok yeni kullanıcıyı ayağa kaldıracak kadar farklı iki sürümde mevcuttur. Eski “eski” dal olan Python 2.x 2020’ye kadar desteklenmeye (yani resmi güncellemeleri almaya) devam edecek ve bundan sonra da resmi olmayan bir şekilde devam edebilir. Dilin mevcut ve gelecekteki enkarnasyonu olan Python 3.x, yeni sözdizimi özellikleri (örneğin, “mors operatörü”), daha iyi eşzamanlılık kontrolleri ve daha fazlası gibi Python 2.x’te bulunmayan birçok yararlı ve önemli özelliğe sahiptir. verimli tercüman.

Python 3’ün benimsenmesi, üçüncü taraf kitaplık desteğinin göreli eksikliği nedeniyle en uzun süre yavaşladı. Çoğu Python kitaplığı yalnızca Python 2’yi desteklediğinden geçiş yapmayı zorlaştırır. Ancak son birkaç yılda, yalnızca Python 2’yi destekleyen kitaplıkların sayısı azaldı; en popüler kitaplıkların tümü artık hem Python 2 hem de Python 3 ile uyumludur. Bugün, Python 3 yeni projeler için en iyi seçimdir; Başka seçeneğiniz yoksa Python 2’yi seçmeniz için hiçbir neden yoktur. Python 2 ile sıkışıp kalırsanız, emrinizde çeşitli stratejiler vardır.

Python kütüphaneleri

Python’un başarısı, birinci ve üçüncü taraf yazılımlardan oluşan zengin bir ekosisteme dayanır. Python, hem güçlü bir standart kitaplıktan hem de üçüncü taraf geliştiricilerden kolayca elde edilen ve kolayca kullanılabilen çok çeşitli kitaplıklardan yararlanır. Python, onlarca yıllık genişleme ve katkılarla zenginleştirilmiştir.

Python’un standart kitaplığı, matematik, dizgi işleme, dosya ve dizin erişimi, ağ oluşturma, eşzamansız işlemler, iş parçacığı oluşturma, çoklu işlem yönetimi vb. Gibi ortak programlama görevleri için modüller sağlar. Ancak, modern uygulamaların ihtiyaç duyduğu ortak, üst düzey programlama görevlerini yöneten modülleri de içerir: JSON ve XML gibi yapılandırılmış dosya biçimlerini okuma ve yazma, sıkıştırılmış dosyaları değiştirme, internet protokolleri ve veri biçimleriyle çalışma (web sayfaları, URL’ler, e-posta). C uyumlu bir yabancı işlev arabirimini ortaya çıkaran herhangi bir harici koda Python’un ctypes modülü ile erişilebilir.

Varsayılan Python dağıtımı ayrıca Tkinter aracılığıyla temel, ancak kullanışlı, çapraz platformlu bir GUI kitaplığı ve SQLite 3 veritabanının gömülü bir kopyasını sağlar.

Python Paket Dizini (PyPI) aracılığıyla kullanılabilen binlerce üçüncü taraf kitaplığı, Python’un popülerliği ve çok yönlülüğü için en güçlü vitrini oluşturur.

Örneğin:

• BeautifulSoup kitaplığı, HTML’yi (karmaşık, bozuk HTML’yi bile) almak ve ondan veri çıkarmak için hepsi bir arada bir araç kutusu sağlar.
• Requests, HTTP istekleriyle çalışmayı sorunsuz ve basit hale getirir.
• Flask ve Django gibi çerçeveler, hem basit hem de gelişmiş kullanım durumlarını kapsayan web hizmetlerinin hızlı gelişimine izin verir.
• Python’un nesne modeli aracılığıyla Apache Libcloud kullanılarak birden çok bulut hizmeti yönetilebilir.
• NumPy, Pandas ve Matplotlib, matematik ve istatistiksel işlemleri hızlandırır ve verilerin görselleştirilmesini kolaylaştırır.

Python’un ödünleri

 #, Java ve Go gibi, Python da çöp toplanmış bellek yönetimine sahiptir, yani programcının nesneleri izlemek ve serbest bırakmak için kod uygulaması gerekmez. Normalde, çöp toplama arka planda otomatik olarak gerçekleşir, ancak bu bir performans sorunu oluşturuyorsa, bunu manuel olarak tetikleyebilir veya tamamen devre dışı bırakabilir ya da bir performans iyileştirmesi olarak çöp toplamadan muaf nesnelerin tüm bölgelerini bildirebilirsiniz.

Python’un önemli bir yönü dinamizmidir. Dildeki her şey, işlevler ve modüller dahil, nesneler olarak ele alınır. Bu hız pahasına gelir (bundan sonra daha fazlası), ancak yüksek seviye kod yazmayı çok daha kolay hale getirir. Geliştiriciler, yalnızca birkaç talimatla karmaşık nesne manipülasyonları gerçekleştirebilir ve hatta bir uygulamanın bazı kısımlarını gerektiğinde değiştirilebilecek soyutlamalar olarak ele alabilir.

Python’un önemli boşlukları kullanması, Python’un hem en iyi hem de en kötü özelliklerinden biri olarak gösterildi. Aşağıdaki ikinci satırdaki girinti sadece okunabilirlik için değildir; Python’un sözdiziminin bir parçasıdır. Python yorumlayıcıları, kontrol akışını belirtmek için uygun girinti kullanmayan programları reddeder.

Sözdizimsel beyaz boşluk burunların kırışmasına neden olabilir ve bazı insanlar bu nedenle Python’u reddeder. Ancak katı girinti kuralları, pratikte teoride göründüklerinden çok daha az rahatsız edicidir, en az sayıda kod editörüyle bile ve sonuç, daha temiz ve daha okunaklı bir koddur.

Özellikle C veya Java gibi dillerden gelenler için bir başka olası sapma, Python’un değişken yazmayı nasıl ele aldığıdır. Varsayılan olarak, Python dinamik veya “ördek” yazmayı kullanır — hızlı kodlama için harikadır, ancak büyük kod tabanlarında potansiyel olarak sorunludur. Bununla birlikte, Python kısa süre önce isteğe bağlı derleme zamanı tür ipuçları için destek ekledi, böylece statik yazmadan yararlanabilecek projeler bunu kullanabilir.

Python yavaş mı? Sorun Olur mu?

Python ile ilgili yaygın bir uyarı, yavaş olmasıdır. Nesnel olarak, doğrudur. Python programları genellikle C /C++ veya Java’daki karşılık gelen programlardan çok daha yavaş çalışır. Bazı Python programları, büyüklük sırası veya daha fazlasıyla daha yavaş olacaktır.

Neden bu kadar yavaş? Bunun nedeni çoğu Python çalışma zamanının derleyicilerden çok yorumlayıcı olmaları değildir. Ayrıca, Python’daki nesnelerin doğal dinamizmi ve işlenebilirliğinin, derlendiğinde bile dili hız için optimize etmeyi zorlaştırmasından kaynaklanmaktadır. Bununla birlikte, Python’un hızı göründüğü kadar sorun olmayabilir ve bunu hafifletmenin yolları vardır.

Python performans optimizasyonları

Sonsuza kadar yavaş olmak her zaman yavaş bir Python programının kaderi değildir. Çoğu Python programı yavaştır çünkü Python’daki veya onun standart kitaplığındaki işlevselliği düzgün kullanmazlar. Acemi Python programcıları Python’u genellikle C veya Java’ymış gibi yazar ve performansı masada bırakır. NumPy ve Pandas gibi kitaplıklar kullanılarak matematik ve istatistik işlemleri önemli ölçüde hızlandırılabilir.

Yazılım geliştirmenin yaygın bir atasözü, bir program için faaliyetin yüzde 90’ının kodun yüzde 10’unda olma eğiliminde olmasıdır, bu yüzden yüzde 10’u optimize etmek büyük iyileştirmeler sağlayabilir. Python ile, Cython veya Numba gibi projeleri kullanarak bu yüzde 10’u seçici olarak C’ye veya hatta montaja dönüştürebilirsiniz. Sonuç genellikle, tamamen C ile yazılmış bir muadilinin çarpıcı mesafesi içinde, ancak C’nin bellek-mikro yönetim ayrıntılarıyla karıştırılmadan çalışan bir programdır.

Son olarak, alternatif Python çalışma zamanları, stok CPython çalışma zamanında eksik olan hız optimizasyonlarına sahiptir. Örneğin PyPy, Python’u anında yerel makine koduna dönüştüren bir tam zamanında (JIT) Python derleyicisidir. PyPy, birçok genel işlem için büyüklük sıraları hızlandırma sağlayabilir.

Geliştirici zamanı genellikle makine süresinden daha önemlidir

Ya da başka bir deyişle: Birçok görev için geliştirme hızı, yürütme hızını yener.

Belirli bir Python programının yürütülmesi altı saniyeye karşılık başka bir dilde saniyenin bir kısmına kadar sürebilir. Ancak bir geliştiricinin bu Python programını bir araya getirmesi yalnızca on dakika sürebilir, buna karşılık başka bir dilde bir saat veya daha fazla geliştirme süresi olabilir. Python programının yürütülmesinde kaybedilen zaman miktarı, geliştirme sürecinde kazanılan zamandan daha fazla kazanılır.

Açıktır ki, ticaret uygulaması veya veritabanı gibi yüksek verimli, yüksek eşzamanlılık talepleri olan bir yazılım yazarken bu daha az doğrudur. Ancak birçok gerçek dünya uygulaması için, sistem yönetiminden makine öğrenimine kadar çeşitli alanlarda, Python yeterince hızlı olduğunu kanıtlayacaktır.

Ayrıca, Python’un sağladığı esneklik ve geliştirme hızı, diğer dillerde başarılması daha zor ve zaman alıcı olacak yeniliklere izin verebilir.

Geliştirme hızı ve programcı konforu, makine saatini birkaç saniye kısaltmaktan daha önemli olduğunda, Python bu iş için en iyi araç olabilir.