Programmation Python/Introduction

Programmation Python

Partie 1 - Introduction

1. Avant-propos à l'attention des non-programmeurs
2. Introduction
3. Installation
4. Éditeurs
5. Programmer en deux minutes
   • une messagerie instantanée
   • un programme interfacé avec Wikipédia
   • un serveur Web

Partie 2 - Le langage

1. Afficher un texte
2. Structure d'un programme
3. Variables
4. Opérateurs
5. Structures de contrôle
6. Instructions répétitives
7. Types
   • Numériques
   • Booléens
   • Chaines de caractères
   • Listes
   • Tuples
   • Dictionnaires
   • Dates
   • Ensembles
8. Fonctions
9. Modules
10. Exercices
    • Palindrome
11. Regex
12. Programmation orientée objet pour les non-programmeurs
13. Classes
14. Classes et Interfaces graphiques
15. Fichiers
16. Exceptions
17. Bases de données
    • Gestion
18. L'interface CGI
19. Applications web
20. Réseau
21. Threads

Partie 3 - Les bibliothèques

1. Bibliothèques pour Python
2. L'interface graphique
3. Utilisation de fenêtres et de graphismes
   • Tkinter
   • Widgets
   • Turtle
4. Les threads
5. XML
6. JSON
7. Tests
8. Analyse statique de programmes
9. Fabric
10. Le Web
    • Django
    • Karrigell
    • Aiohttp

Définition du langage

Python est un langage de script de haut niveau, structuré et open source. Il est multi-paradigme et multi-usage.

Développé à l'origine par Guido van Rossum en 1989, il est, comme la plupart des applications et outils open source, maintenu par une équipe de développeurs un peu partout dans le monde.

Conçu pour être orienté objet, il n'en dispose pas moins d'outils permettant de se livrer à la programmation fonctionnelle ou impérative ; c'est d'ailleurs une des raisons qui lui vaut son appellation de « langage agile ».

Parmi les autres raisons, citons la rapidité de développement (qualité propre aux langages interprétés), la grande quantité de modules fournis dans la distribution de base ainsi que le nombre d'interfaces disponibles avec des bibliothèques écrites en C, C++ ou Fortran. Il est également apprécié pour la clarté de sa syntaxe, ce qui l'oppose au langage Perl.

Caractéristiques du langage

Détaillons un peu les principales caractéristiques de Python, plus précisément, du langage et de ses deux implantations actuelles :

• Python est portable, non seulement sur les différentes variantes d'Unix, mais aussi sur les OS propriétaires : MacOS, BeOS, NeXTStep, MS-DOS et les différentes variantes de Windows. Un nouveau compilateur, baptisé Jython, 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. À fonctionnalités égales, un programme Python (abondamment 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 ramasse-miettes).

• 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 virtuelles.

• 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), réflectif (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 défini 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 bibliothèques C existantes. On peut aussi s'en servir comme d'un langage d'extension pour des systèmes logiciels complexes.

• La bibliothèque standard de Python, et les paquetages contribués, donnent accès à une grande variété de services : chaînes de caractères et expressions régulières, services UNIX standards (fichiers, pipes, signaux, sockets, threads...), protocoles Internet (Web, News, FTP, CGI, HTML…), persistance 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, Jython, écrit en Java, est en cours de développement.

• Enfin, Python est un langage de choix pour traiter le XML.

Utilisation

Comme mentionné plus haut, Python se prête à un grand nombre de tâches. La distribution de base permet, entre autres, 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 connexion avec une base de données, 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.

Quelques exemples d'utilisation de Python

• Le serveur d'application Zope
• Administration du moteur de recherche Google
• Administration des fermes de rendu de la société d'effets spéciaux ILM
• l'application de dessin vectoriel Skencil (anciennement Sketch)
• Boa constructor, outil de développement rapide d'applications wxPython

D'autres exemples sont disponibles sur Python success stories (anglais)

Version 2 et version 3

Il est à noter que les deux principales familles de python sont la famille version 2 et la famille version 3.

La version 2 a été publiée en 2000. Lorsqu'il est nécessaire de modifier des anciens code, ou d'utiliser des anciennes librairies, il peut être utile d'apprendre la version 2. Cependant le support de Python 2 est fini depuis le 1er janvier 2020.

Il vaut mieux donc apprendre Python 3, version publiée en 2006, puis éventuellement apprendre les différences entre les versions 2 et 3.

Différences entre Python 2 et 3

• En Python 3, l'Unicode est l'encodage par défaut, alors qu'en 2 il faut préfixer les chaînes par "u" pour y placer des caractères accentués. Pour écrire des chaînes compatibles dans les deux langages, on utilisera donc from __future__ import unicode_literals en Python 2.
• En Python 3, on remplace raw_input() par input().
• En Python 3, on force l'utilisation des parenthèses à print() qui est désormais une fonction au lieu d'un mot clé.
• En Python 3, on force except Exception as e: au lieu de except Exception, e:.