Rozpoczęcie swojej przygody z programowaniem w języku Python naprawdę nie jest trudne. Czasami programowanie będzie od nas wymagało porzucenia złych nawyków lub przełamania się wewnętrznie i odrzucenia niechęci, które być może zajęcia z programowania na uczelni w nas wyrobiły. Pozwól, że opowiem ci nieco o dwóch aspektach języka Python oraz moim przepisie, jaką wiedzę powinieneś w pierwszej kolejności posiąść.

Czym są języki wysokopoziomowe?

Język programowania określany jako „wysokopoziomowy” charakteryzuje się stopniem abstrakcji odległym od szczegółów sprzętowych komputera. Co to oznacza? W praktyce programista nie musi skupiać się na technicznych aspektach pracy urządzenia czy systemu operacyjnego. Programiści nie muszą przejmować się szczegółami takimi jak zarządzanie pamięcią czy niskopoziomowe operacje wejścia/wyjścia. Zamiast tego mogą korzystać z wbudowanych funkcji i struktur danych, które ukrywają te skomplikowane aspekty. Umożliwia to programistom skupienie się na logice i funkcjonalności programu, zamiast na szczegółach działania konkretnej maszyny. Python to doskonały przykład języka wysokopoziomowego.

Wysokopoziomowość przekłada się na dodatkowe zalety. Kod napisany w języku wysokopoziomowym jest zazwyczaj łatwiejszy do czytania i zrozumienia. Składnia Pythona jest jasna i zwięzła, co przyczynia się do jego popularności wśród początkujących programistów. Na przykład, w Pythonie, by wypisać tekst „Witaj, świecie!”, wystarczy użyć systemowej instrukcji print(„Witaj, świecie!”). Kod ten zadziała na każdym urządzeniu, na którym zainstalowany jest interpreter języka Python bez konieczności wprowadzania do niego dodatkowych zmian. Programy napisane w językach wysokopoziomowych są często bardziej przenośne między różnymi systemami operacyjnymi i architekturami sprzętowymi. Dzięki temu kod Pythona, napisany na jednym systemie, zazwyczaj może być uruchomiony na innym systemie bez konieczności modyfikacji (o ile są dostępne odpowiednie biblioteki i moduły).

Dzięki wyższemu stopniowi abstrakcji, w językach wysokopoziomowych można szybciej tworzyć aplikacje. W Pythonie wiele funkcji i operacji, które wymagałyby setek linii kodu w językach niskopoziomowych, może być zrealizowane w kilku linijkach.

Język interpretowalny

Python jest językiem interpretowalnym, co oznacza, że kod źródłowy napisany w tym języku jest wykonywany linia po linii przez interpreter Pythona, a nie jest najpierw kompilowany do kodu maszynowego przez kompilator, jak ma to miejsce w przypadku języków kompilowalnych takich jak C++ czy Java. Dzięki temu użytkownik może korzystać z interaktywnej konsoli Pythona (często nazywanej REPL – Read-Eval-Print Loop). Pozwala to na wprowadzanie i wykonywanie instrukcji Pythona na bieżąco, co ułatwia eksperymentowanie i szybkie testowanie fragmentów kodu.

Skoro kod Pythona nie jest kompilowany do kodu maszynowego specyficznego dla danej architektury, można go uruchamiać na dowolnym systemie operacyjnym, pod warunkiem, że ma zainstalowany odpowiedni interpreter Pythona. To czyni Pythona językiem wyjątkowo przenośnym. Błędy w wykonaniu skryptu są zwykle zgłaszane w momencie ich wystąpienia, co pozwala programiście szybko zidentyfikować i naprawić problem. W językach kompilowalnych proces debugowania może być bardziej skomplikowany, ponieważ błędy mogą być zgłaszane dopiero podczas kompilacji lub nawet podczas wykonania programu.

Nie ma jednak róży bez kolców. Języki interpretowalne są zazwyczaj wolniejsze od języków kompilowanych, ponieważ każda linia kodu musi być przetwarzana w czasie rzeczywistym. Dlatego w aplikacjach o dużym zapotrzebowaniu na wydajność często korzysta się z języków kompilowanych, chociaż istnieją metody optymalizacji wydajności Pythona, takie jak wykorzystanie bibliotek napisanych w językach kompilowalnych (np. C) czy użycie narzędzi do kompilacji Pythona (jak PyPy lub Cython).

Twoje pierwsze kroki w Python

Nie ma jednego uniwersalnego przepisu, w jaki sposób rozpocząć swoją przygodę z programowaniem w języku Python. Na pewno musisz przygotować się na to że spędzisz wiele godzin ucząc się tego języka i praktykując swoje umiejętności. Nikt cię nie zostanie programistą poprzez przeczytanie serii artykułów, tutoriali albo książek. Na szczęście programowanie w języku Python nie jest trudne, a pewne elementy tego języka czynią naukę niezwykle intuicyjną i efektywną. Dla osoby, która stawia swoje pierwsze kroki w programowaniu, warto skupić się na kilku kluczowych funkcjach języka Python.

  1. Python jest wyposażony w bogaty zestaw funkcji wbudowanych, które ułatwiają realizację wielu zadań. Przykładem może być funkcja print(), która służy do wyświetlania informacji w konsoli. Inną użyteczną funkcją jest len(), która zwraca liczbę elementów w danym obiekcie, np. w liście czy ciągu znaków. Korzystając z tych funkcji od samego początku, nowicjusz może z łatwością uzyskać efekty swojej pracy i zrozumieć, jak działają podstawowe mechanizmy języka. Warto nauczyć się wykorzystywać podstawowe zbudowane funkcje i biegle nimi operować. Z doświadczenia wiem że są one szeroko wykorzystywane we wszystkich skryptach niezależnie od tego czy będziemy pisać interfejs webowy czy automatyzacji środowiska sieciowego.
  2. Nie obejdzie się bez zrozumienia jak działają instrukcje warunkowe oraz pętle. To kontrola przepływu w programie jest kluczowym elementem każdego języka programowania. W Pythonie, instrukcje sterujące takie jak if, elif i else pozwalają na podejmowanie decyzji w zależności od spełnienia określonych warunków. Pętle, takie jak for i while, pozwalają na wielokrotne wykonanie pewnego fragmentu kodu, co jest niezwykle przydatne w wielu sytuacjach. Nie musisz od razu stosować zaawansowanych i złożonych zapisów, które znajdziesz w wielu podręcznikach czy kodzie udostępnionych na GitHub aplikacji. Na to jeszcze przyjdzie czas gdy uzyskasz biegłość w programowaniu. Nie przejmuj się że kod swój pętli jest nieoptymalny początkowo – ważne by działał poprawnie.
  3. Kiedy nasz kod zaczyna się rozwijać i staje się bardziej złożony, warto nauczyć się tworzenia własnych funkcji. Funkcje umożliwiają grupowanie kodu w logiczne bloki, które można wielokrotnie wywoływać w różnych miejscach programu. Definiowanie własnych funkcji w Pythonie jest proste i polega na użyciu słowa kluczowego def. Na przykład, możemy stworzyć funkcję, która pobiera stan określonych liczników wskazanego w argumencie jej wywołania urządzenia. Dzięki temu, zamiast powtarzać ten sam kod w wielu miejscach, wystarczy że wywołamy naszą funkcję.
  4. Jedną z niezwykle kluczowych umiejętności jest prawidłowe operowanie podstawowymi typami danych, które są oferowane w języku. W Python znajdziemy zarówno proste jak liczby całkowite (int), zmiennoprzecinkowe (float), ciągi znaków (str) czy wartości logiczne (bool). Ponadto Python oferuje złożone typy danych takie jak listy (list), krotki (tuple), słowniki (set) oraz zbiory (set). Musimy nauczyć się posługiwać każdym z tych typów, gdyż w automatyzacji sieci pracować będziemy z różnorodnymi danymi i strukturami. Dzięki tym typom zmiennych możemy łatwo manipulować danymi sieciowymi, przetwarzać konfiguracje i analizować wyniki poleceń sieciowych.

Gdy opanujemy w miarę biegle te pierwsze obszary możemy przejść do takich zagadnień jak obsługa błędów i sytuacji wyjątkowych, programowania obiektowego czy tworzenia własnych bibliotek.