2.2. Практикум¶

При выполнении заданий используйте заготовки решений: -> Репозиторий.

2.2.1. Установка и настройка¶

В настоящем курсе используются Python 3.5, Geany 1.30, Atom 1.23 и PyCharm 2019, однако могут быть установлены и их более свежие версии.

2.2.1.1. Python¶

Для установки Python необходимо выполнить ряд действий в зависимости от ОС:

определить разрядность ОС (32- или 64-битная, инструкции для Windows, Mac OS X или Linux);

открыть страницу загрузки (общая) и загрузить соответствующий дистрибутив;

выполнить установку (при установке на ОС Windows необходимо установить флажок Add python.exe to PATH во время установки).

В дистрибутивах Linux с пакетным менеджером, удобнее использовать его команды, например:

После установки запустите терминал и убедитесь, что необходимая версия Python установлена.

2.2.1.1.1. Дополнительные пакеты¶

Задания, выполняемые на Python, должны проходить автоматическую проверку (валидацию) и соответствовать стандарту оформления PEP 8. Для поддержки этой возможности откройте терминал в папке с tests (в папке с заданиями) и выполните команду установки:

Запуск проверки отдельно для каждой IDE описан далее.

2.2.1.2. IDE¶

В рамках курса возможности Atom, Geany и PyCharm не отличаются, поэтому выбор остается за Вами: Atom и PyCharm являются более современными и популярными IDE, в то время как Geany обладает необходимыми возможностями и поддерживает русский язык в интерфейсе.

В курсе достаточно использовать одну из IDE.

2.2.1.2.1. Atom¶

Для установки необходимо перейти на официальный сайт Atom и загрузить предложенный дистрибутив.

Главное окно Atom приведено на Рисунке 2.2.1; в Таблице 2.2.1 — краткое описание элементов интерфейса.

Рисунок 2.2.1 — Главное окно IDE Atom ¶

Назначение / Что можно найти?

Все доступные команды IDE

Список открытых файлов

Дерево файлов проекта

Набор кода с подсветкой синтаксиса и прочими удобствами

Удобное отображение структуры файла

Информация о запуске программы, ошибках в стандарте оформления и т.д.

Информация о файле: кодировка, положение курсора в редакторе кода и т.д.

Некоторые из элементов главного окна отобразятся после дополнительной настройки.

2.2.1.2.1.1. Настройка отступов и пробелов¶

В главном меню Atom нажмите Ctrl + Shift + P , наберите settings и нажмите . Проверьте значения следующих параметров:

установлен флажок «Show Indent Guide»;

установлен флажок «Show Invisibles»;

установлен флажок «Soft Wrap».

2.2.1.2.1.2. Установка и настройка пакетов¶

Дополнительно необходимо установить следующие пакеты:

minimap: «мини-карта» документа;

linter-flake8: проверка на соответствие кода стандарту PEP 8;

autocomplete-python: интерактивная подсказка синтаксиса языка;

atom-python-run: запуск программы из редактора.

Установку дополнений можно произвести (1) из терминала или (2) в графическом интерфейсе.

Откройте терминал и введите команду:

В главном окне Atom:

нажмите Ctrl + Shift + P , наберите install package и выберите появившееся меню Install Packages And Themes;

для каждого пакета:

в текстовом поле Search packages введите имя пакета и нажмите для его поиска;

установите найденный пакет, нажав на кнопку Install; в случае дополнительных запросов на установку зависимых пакетов (dependencies) необходимо ответить Yes.

2.2.1.2.1.3. Автоматическая проверка заданий и PEP8¶

Установленные плагины позволяют автоматически выполнять проверку на соответствие кода стандарту PEP 8, отображая ошибки в окне сообщений.

Для проверки выполняемых заданий откройте настройки пакета atom-python-run и проверьте, что команды установлены как на Рисунке 2.2.2 (обведено красным), где путь ..\tests\test.py — относительный путь к валидатору test.py .

Рисунок 2.2.2 — Команды сборки Python ¶

После настройки используйте команды:

F5: запуск программы на выполнение;

F6: запуск автоматической проверки решенной задачи (см. пример: Цикл выполнения и защиты заданий ).

2.2.1.2.2. Geany¶

Для установки Geany необходимо выполнить следующие шаги в зависимости от операционной системы.

Windows / Mac OS X

на официальном сайте Geany перейти в раздел Download/Releases, загрузить соответствующий дистрибутив ( geany-1.X_setup.exe или geany-1.X_osx.dmg ) и выполнить установку;

только для Windows(!): на официальном сайте плагинов Geany перейти в раздел Downloads, загрузить дистрибутив, соответствующий по версии установленной Geany ( geany-plugins-1.X_setup.exe ) и выполнить установку.

В дистрибутивах Linux с пакетным менеджером, удобнее использовать его команды, например:

Для других дистрибутивов:

на официальном сайте Geany перейти в раздел Download/Third Party Packages и выполнить инструкции для своего дистрибутива Linux;

на официальном сайте плагинов Geany перейти в раздел Installation и выполнить инструкции для своего дистрибутива Linux.

Главное окно Geany приведено на Рисунке 2.2.3; в Таблице 2.2.2 — краткое описание элементов интерфейса.

Рисунок 2.2.3 — Главное окно IDE Geany ¶

Назначение / Что можно найти?

Все доступные команды IDE

Быстрый доступ к командам работы с файлами, а также запуску программ

Список открытых файлов

Отображение идентификаторов программы, дерева файлов и т.д.

Набор кода с подсветкой синтаксиса и прочими удобствами

Удобное отображение структуры файла

Информация о запуске программы или о выполнении прочих команд

Информация о файле: кодировка, положение курсора в редакторе кода и т.д.

Некоторые из элементов главного окна отобразятся после дополнительной настройки.

2.2.1.2.2.1. Настройка отступов и пробелов¶

В главном меню Geany выберите Правка -> Настройки (Edit -> Preferences). Проверьте значения следующих параметров:

вкладка Редактор (Editor):

вкладка Возможности (Features):

установлен флажок «Новая строка убирает лишние пробелы» («Newline strips trailing spaces»);

поле «Маркер переключения комментариев» («Comment toggle marker») установлено в 1 пробел.

вкладка Отступы (Indentation):

Тип (Type): Пробелы;

снят флажок «Отступ при помощи клавиши Tab» («Tab key indents»).

вкладка Отображение (Display):

установлен флажок «Показывать индикаторы отступа» («Show indentation guides»);

установлен флажок «Показывать пробелы» («Show white space»).

вкладка Файлы (Files):

Сохранение файлов (Saving Files):

установлен флажок «Убирать лишние пробелы и табуляции» («Strip trailing spaces and tabs»);

установлен флажок «Заменять табуляции пробелами» («Replace tabs with space»).

2.2.1.2.2.2. Включение и настройка модулей¶

В главном меню Geany выберите Инструменты -> Менеджер модулей (Tools -> Plugin Manager). Отметьте флажки у следующих модулей:

Overview: отображает «мини-карту» документа;

Авто-маркер (Auto-mark): подсвечивает текущее слово под курсором;

Дерево файлов (TreeBrowser): показывает дерево файлов на боковой панели слева;

Дополнения (Addons): маленькие удобства, например, панель задач, обрамление выделенного текста и т.д.

Для настройки модулей выберите в главном меню команду Правка -> Настройка модулей (Edit -> Plugin Preferences).

вкладка Дополнения (Addons):

установите флажок «Удалять пустые строки в конце файла при сохранении» («Strip trailing blank lines»).

2.2.1.2.2.3. Автоматическая проверка заданий и PEP8¶

Для проверки и соответствия стандарту оформления PEP 8 создайте новый файл с расширением ‘.py’ , после чего откройте настройки сборки в Geany Сборка -> Установить команды сборки (Build -> Set Build Commands) и проверьте, что команды установлены как на Рисунке 2.2.4 (обведено красным), где путь ../tests/ — относительный путь к валидатору test.py .

Рисунок 2.2.4 — Команды сборки Python ¶

После настройки используйте команды:

F5: запуск программы на выполнение;

PEP8 (или Lint) в меню Сборка: запуск проверки текущего файла на соответствие PEP8 с отображением возможных ошибок в окне сообщений красным цветом (данную проверку и устранение ошибок рекомендуется осуществлять регулярно);

Проверить в меню Сборка: запуск автоматической проверки решенной задачи (см. пример: Цикл выполнения и защиты заданий ).

2.2.1.2.3. PyCharm¶

Для установки необходимо перейти на официальный сайт PyCharm и загрузить предложенный дистрибутив (Community Edition).

Главное окно PyCharm приведено на Рисунке 2.2.5; в Таблице 2.2.3 — краткое описание элементов интерфейса.

Рисунок 2.2.5 — Главное окно IDE PyCharm ¶

Назначение / Что можно найти?

Все доступные команды IDE

Список открытых файлов

Дерево файлов проекта

Набор кода с подсветкой синтаксиса и прочими удобствами

Удобное отображение структуры файла

Интерактивная консоль запуска программы

Информация о файле: кодировка, положение курсора в редакторе кода и т.д.

2.2.1.2.3.1. Запуск и автоматическая проверка заданий и PEP8¶

PyCharm автоматически проверяет код на соответствие стандарту PEP 8, используя подчеркивание в редакторе кода (Рисунок 2.2.6).

Рисунок 2.2.6 — Автоматическая проверка PEP8 в PyCharm ¶

Для быстрого запуска и проверки выполняемых заданий необходимо выполнить ряд настроек.

В главном меню PyCharm выберите File -> Settings и найдите в поиске меню External Tools (Рисунок 2.2.7).

Рисунок 2.2.7 — Окно добавления инструментов для запуска и проверки заданий ¶

Для возможности запуска задания добавьте (через кнопку +) возможность запуска программы (Рисунок 2.2.8) и нажмите OK.

Рисунок 2.2.8 — Команда запуска задания ¶

Аналогично добавьте возможность проверки задания (Рисунок 2.2.9) и нажмите OK, где путь ..\tests\test.py — относительный путь к валидатору test.py .

Рисунок 2.2.9 — Команда проверки задания ¶

Для быстрого запуска и проверки заданий также рекомендуется добавить горячие клавиши. В главном меню PyCharm выберите File -> Settings и найдите в поиске меню Keymap (Рисунок 2.2.10).

Рисунок 2.2.10 — Окно настройки сочетаний клавиш ¶

Для добавления сочетания клавиш:

выделите строку с командой;

вызовите контекстное меню и выберите пункт Add Keyboard Shortcut;

в открывшемся окне нажмите горячую клавишу (F5 для запуска, F6 — для проверки) и нажмите OK;

в случае предупреждения, что горячая клавиша уже занята, нажмите Remove (в дальнейшем сочетания можно будет сбросить к начальным настройкам при необходимости).

2.2.1.2.4. Сочетания клавиш¶

Некоторые полезные сочетания клавиш приведены в Таблице 2.2.4.

Таблица 2.2.4 — Некоторые сочетания клавиш в IDE ¶

Запуск автоматической проверки

Меню Сборка -> Проверить

Дублирование текущей строки

Ctrl + F , Ctrl + H

Ctrl + F , Ctrl + R

2.2.1.2.5. Дополнительные советы¶

Ряд проблем часто возникает при написании первых программ — используйте советы ниже для их решения.

Использование кириллицы и пробелов

Старайтесь избегать использования кириллицы и пробелов при наименовании имен файлов и идентификаторов в программе.

Для вновь создаваемого файла IDE устанавливает кодировку в UTF-8, которая как раз требуется для файлов исходного кода Python, и указывает это в строке состояния. Если файл определяется в другой кодировке (такое бывает, например, если создать файл в блокноте ОС Windows), ее необходимо поменять, выполнив следующие действия:

Atom: щелкнуть в строке состояния на текущую кодировку файла и выбрать UTF-8,

Geany: главное меню Документ -> Установить кодировку -> Юникод -> Юникод (UTF-8),

PyCharm: щелкнуть в строке состояния на текущую кодировку файла и выбрать UTF-8

после чего сохранить файл.

Совмещение пробелов и знаков табуляции

Python не позволяет использовать одновременно пробелы и знаки табуляции в качестве разделителей, выдавая ошибку

Данную проблему можно решить, используя замену (Рисунок 2.2.11).

Рисунок 2.2.11 — Замена всех знаков табуляции на 4 пробела на примере Geany ¶

2.2.2. Написание программ¶

2.2.2.1. Python¶

Для запуска интерпретатора Python откройте терминал и введите команду python (или python3 ), после чего интерпретатор будет запущен и перейдет в интерактивный режим, ожидая ввода команд (Рисунок 2.2.12).

Рисунок 2.2.12 — Запуск интерпретатора Python ¶

После ввода команды ее необходимо подтвердить нажатием клавиши . При этом, если команда подразумевает возврат какого-либо результата, интерпретатор автоматически отобразит его в консоли (Рисунок 2.2.13).

Рисунок 2.2.13 — Ввод команд и отображение результата ¶

Введите в консоли по очереди команды, приведенные в Листинге 2.2.1. Комментарии вводить не обязательно. Один из возможных результатов выполнения приведен на Рисунке 2.2.14.

Рисунок 2.2.14 — Результат ввода программы в интерактивном режиме ¶

Даже если не знать синтаксис Python, благодаря его «простоте», можно понять, что происходит в программе.

2.2.2.2. IDE¶

В случае, когда программу требуется сохранить и периодически изменять, удобнее будет работать в IDE.

2.2.2.2.1. Atom¶

Для создания и запуска программы необходимо выполнить нескольких шагов:

Для создания файла выберите меню File -> New File (Ctrl + N).

Сохраните файл с расширением ‘.py’ (например, ‘main.py’ ), используя меню File -> Save (Ctrl + S). Убедитесь, что кодировка файла установлена в UTF-8.

Наберите текст программы из Листинга 2.2.1.

Для запуска программы нажмите клавишу F5.

Протестируйте работу программы, запустив ее несколько раз, введя различные входные данные.

Проверьте, исправьте возможные стилевые ошибки (до исчезания соответствующего окна сообщений) и сохраните окончательный вариант программы (Рисунок 2.2.15).

Рисунок 2.2.15 — Работа в IDE Atom ¶

2.2.2.2.2. Geany¶

Для создания и запуска программы необходимо выполнить нескольких шагов:

Для создания файла выберите меню Файл -> Создать (Ctrl + N).

Сохраните файл с расширением ‘.py’ (например, ‘main.py’ ), используя меню Файл -> Сохранить (Ctrl + S). Убедитесь, что кодировка файла установлена в UTF-8.

Наберите текст программы из Листинга 2.2.1.

Для запуска программы нажмите клавишу F5 или кнопку Выполнить на панели инструментов.

Протестируйте работу программы, запустив ее несколько раз, введя различные входные данные.

Проверьте, исправьте возможные стилевые ошибки, выбрав меню Сборка -> PEP8 и сохраните окончательный вариант программы (Рисунок 2.2.16).

Рисунок 2.2.16 — Работа в IDE Geany ¶

2.2.2.2.3. PyCharm¶

PyCharm использует концепцию проектов, поэтому в первую очередь необходимо создать пустой проект, и, введя его название, нажать кнопку OK (Рисунок 2.2.17).

Рисунок 2.2.17 — Создание проекта IDE PyCharm ¶

После открытия проекта необходимо выполнить нескольких шагов:

Для создания файла выберите меню File -> New (Alt + Ins).

Выберите Python File и введите имя файла (например, ‘main.py’ ), после чего подтвердите создание нажатием кнопки OK.

Наберите текст программы из Листинга 2.2.1.

Для запуска программы нажмите клавишу F5.

Протестируйте работу программы, запустив ее несколько раз, введя различные входные данные.

Проверьте, исправьте возможные стилевые ошибки (до исчезания подчеркиваний в редакторе кода) и сохраните окончательный вариант программы (Рисунок 2.2.18).

Рисунок 2.2.18 — Работа в IDE PyCharm ¶

2.2.2.2.4. Автоматическая проверка заданий¶

Начиная с 3-й темы заключительным этапом решения задачи должна быть автоматическая проверка (клавиша F6 в Atom и PyCharm или меню Сборка -> Проверить в Geany). Подробнее см. раздел Выполнение практикума и самостоятельной работы .

2.2.3. Получение справочной информации¶

Исчерпывающая документация по языку программирования Python находится на официальном сайте в разделе документации или в папке Doc (куда был установлен Python). Воспользуйтесь поиском, когда необходимо найти описание неизвестной функции или ознакомиться с ее поведением (Рисунок 2.2.19).

Рисунок 2.2.19 — Поиск функции print() в онлайн-документации ¶

Еще одним (и возможно более простым) способом получения справочной информации является использование функции help() (Рисунок 2.2.20)

Рисунок 2.2.20 — Использование функции help() для получения справки ¶

Используя заготовку, сохраните как:

desktop_python_terminal.png : скриншот рабочего стола с запущенным интерпретатором Python c указанием версии и набранной программой из Листинга 2.2.1;

desktop_ide_terminal.png : скриншот рабочего стола с запущенной IDE (с набранной программой из Листинга 2.2.1), а также терминала с результатом запуска;

task_02_02_01.py : файл с текстом программы из Листинга 2.2.1;