python_101

← Back to README

Uvod u programiranje

Kada bi pisanim jezikom znali zadavati naredbe računalu, mogli bi mu naređivati da kontinuirano izvršava naše "recepte". Mogli bi automatizirati razne zadatke! To je programiranje: zadavanje naredbi računalu putem jezika koji je osmišljen baš za tu svrhu. Obzirom da su računala vrlo efikasna u obavljanju dosadnih i repetitivnih radnji i da to rade brzo i precizno, to je vrlo korisna vještina.

Programiranje je, međutim, puno više od samo automatizacije poznatih nam procesa. Takvim razmišljanjem stvaramo i uvjete za nove ideje i mogućnosti. Možemo osmisliti potpuno nove pristupe raznim problemima. Na ovaj način je, na primjer, nastao softver s grafičkim sučeljem koji nam omogućuje zadavanje naredbi računalu kroz vizualne metafore radije nego kroz tekstualne naredbe. Danas nam gotovo više nije moguće zamisliti rad sa računalima bez ove inovacije, ali u početku to nije bila nimalo jednostavna zamisao. Također, ovako su nastali Internet i World Wide Web, precizniji medicinski aparati, računalne igre, algoritmi koji uče, umjetna inteligencija, mogućnost programiranja satelita u svemiru i robota koji istražuju Mars te mnogi drugi sustavi koji nas danas okružuju te nam pomažu i zabavljaju nas. Ovako su nastali i računalni virusi i ostali maliciozni softver, kontrola i krađa informacija, utjecaj na ljudske odluke i opredjeljenja na daleko većoj i suptilnijoj razini no ikad prije, kibernetičko ratovanje te kojekakve druge opasnosti i nepoznatosti. Ovako su nastali Google, Facebook, Amazon i druge gigantske web korporacije koje donose mnoge korisne usluge, ali i počinju kontrolirati sve veću količinu informacija. Ovako nastaje sve što su ljudi sposobni osmisliti, a može se provesti putem zadavanja naredbi umreženim računalima...

Ipak, ovaj tekst se ne tiče šireg utjecaja korištenja računala na gotovo sve sfere ljudske djelatnosti već na osnove upravljanja računalom putem programskih jezika pa ćemo se fokusirati samo na to. Važno je samo držati na umu koliko toga je moguće postići programiranjem jer se prilikom učenja osnova na tu činjenicu može lako zaboraviti. Za usporedbu nam može poslužiti matematika. Dok tek učimo osnovne aritmetičke račune lako je propustiti koliki značaj matematika ima u arhitekturi, fizici, glazbi i mnogim drugim sferama ljudske djelatnosti.

U svakom slučaju, danas smo do te mjere okruženi raznim grafičkim sučeljima da je često teško zamisliti što možemo s programiranjem izvan konteksta razvoja takvog softvera. Programiranje je drugi način komunikacije koji se temelji na formalnim jezicima i formiranju procesa koji računalo na zahtjev može izvršiti bilo koji broj puta. Kao praktična vještina, programiranje nam omogućuje automatizaciju kojekakvih radnih zadataka, a izrada aplikacija s grafičkim sučeljem je samo jedan vid korištenja ove vještine. Kao teorijsko znanje, programiranje nam omogućava bolji uvid u rad računala i suvremenih informacijskih sustava, ali i u formalne načine upravljanja putem strukturiranih podataka.

O terminologiji ćemo kasnije, ali recimo za sada da zapis naredbi izrečenih nekim programskim jezikom, odnosno skup programskih instrukcija, nazivamo "programskim kôdom" što se često jednostavno skraćuje u "kôd"1. Kako bismo počeli programirati, moramo odabrati neki programski jezik koji propisuje sintaksu za pisanje kôda. Taj jezik nam omogućuje da razgovaramo s računalom. Sintaksa je skup pravila koji propisuje kako ispravno formirati neki prirodni ili umjetan jezik, odnosno koje rečenice izrečene jezikom su ispravne, a koje nisu.

Za potrebe ovog teksta odabran je programski jezik Python, ali većina prikazanih koncepata i mehanizama tvore osnovu razumijevanja programiranja koja je primjenjiva u gotovo bilo kojem suvremenom programskom jeziku. Kada se nauči jedan programski jezik, mnogi osnovni koncepti ostaju isti i u drugima.

Python je popularan programski jezik vrlo visoke razine2 i općenite namjene koji je dostupan za sve danas popularne operativne sustave. Neke prednosti ovog programskog jezika i razlozi radi kojih se često uči kao prvi programski jezik su sljedeći:

Instalacija Pythona

Python programski kôd možemo pisati na papiru pa čak i na zidu pećine i to bi još uvijek bio jezik Python. Ipak, kako bismo kôd pisan u Pythonu izvršili potrebno ga je zapisati kao računalni tekst. Taj tekst se zatim putem posebnog programa prevodi u drugu vrstu kôda koji je računalu moguće direktno provesti, a ljudima nije čitljiv. O detaljima ćemo kasnije, ali recimo za sada da je taj poseban program koji prevodi Python u instrukcije izvršive računalu sama implementacija programskog jezika i da ga je potrebno instalirati kako bismo mogli izvršavati naredbe napisane u tom programskom jeziku.

Obzirom da je implementacija Pythona računalni program, a i sama definicija jezika se razvija dodavanjem i zastarijevanjem koncepata, Python razvojem dobiva različite verzije. Minimalna pretpostavljena verzija Pythona za potrebe ovog teksta je 3.3., a preporuča se instalirati zadnju 3.x verziju.

VAŽNO: Koristite Python 3

Ova skripta nije namijenjena za Python 2.x i mnogi primjeri u toj verziji neće raditi ili će raditi pogrešno.

U trenutku pisanja ovog teksta, Python 2 još uvijek na nekim operativnim sustavima (MacOS te razne Linux distribucije) dolazi unaprijed instaliran, ali se može smatrati zastarjelim i ta verzija Pythona se koristi samo kako bi se održala kompatibilnost sa starijim sustavima koji još nisu prerađeni u noviju verziju. Provjerite dakle da je Python koji pokrećete Python 3, a ne 2.

Kada se Python instalira kroz standardni postupak (tj. registrira se u operativnom sustavu), Python datoteke postaju izvršive, odnosno mogu se direktno pokretati kao programi. Na primjer, "duplim klikom" ili u sistemskoj komandnoj liniji. Python datoteke prepoznajemo po tome što im je nastavak ".py", ali su te datoteke zapravo obične tekstualne datoteke i tipičan nastavak bi im bio ".txt". Nastavak ".py" jednostavno naznačuje da se u njima ne nalazi slobodan tekst već tekst napisan u jeziku Python. Također, uz instalaciju Pythona dolaze i popratne komponente poput programa za interaktivno izvršavanje programskih naredbi, dokumentacije i raznih dodatnih proširenja mogućnosti ovog jezika.

Operativni sustav (OS) Windows ne uključuje instalaciju Pythona već ga je potrebno dodatno instalirati. Opis instalacije za Windows OS je u nastavku. Što se tiče raznih Linux distribucija i MacOS-a, Python je često unaprijed instaliran, ali treba provjeriti verziju te instalirati Python 3.x ukoliko je potrebno. Upute za instalaciju za MacOS i Linux distribucije možete pronaći na python.org.

Instalacija na Windows OS-u

Standardna instalacija na Windows OS-u se obavlja putem "instalera" referentne implementacije Pythona s python.org. Python instaliran na ovaj način dolazi sa svim standardnim dijelovima jezika i jednostavno ga je instalirati putem uobičajenog grafičkog sučelja za instalaciju desktop aplikacija. Na slici 1{reference-type=”ref” reference=”fig:wininstall”} vidimo kako izgleda pokretanje instalacije novijih verzija Pythona.

Slika 1: Instalacija Pythona na Windows OS-u

Instalacija Pythona na Windows OS-u

Dok klik na "Install Now" obavlja većinu posla, ipak je korisno primijetiti neke detalje i uključiti dodatne mogućnosti. Python će se po zadanim postavkama instalirati u korisnički direktorij (na slici je instalacija za korisnika koji se zove Z) i to u pod-direktorij "AppData\Local\Programs\Python". Ovo je zgodno zapamtiti jer katkad treba pronaći instalaciju Pythona na disku. Glavni razlog za to je instalacija proširenja (koja se u Pythonu nazivaju "moduli") za ovaj programski jezik. U ovom smislu je vrlo korisna i mogućnost Add Python 3.x to PATH koja po zadanim postavkama nije uključena, ali dobro ju je uključiti. Tada nakon instalacije možemo Python alate koristiti iz bilo kojeg direktorija, što je posebno korisno za instalaciju dodatnih modula, odnosno proširenja mogućnosti ovog programskog jezika.

Pisanje i izvršavanje Python kôda

Kao što smo već rekli, manji Python program nije ništa drugo nego jedna obična tekstualna datoteka s instrukcijama napisanim u jeziku Python i s ekstenzijom ".py" radije nego ".txt". Ovo više manje stoji za sve programske jezike, osim što drugi koriste vlastite ekstenzije. Python datoteke s nastavkom .py može izvršavati direktno bez dodatnih korisničkih koraka. Drugim riječima, .py datoteke možemo jednostavno pokrenuti klikom miša ili unosom u komandnu liniju. Kod drugih vrsta jezika moramo prvo automatski prevesti tekstualne datoteke koje sadrže instrukcije u binarne datoteke koje su izvršive (kao što su to .exe datoteke).

Drugi način izvršavanja Python kôda je unosom u Python komandnu liniju. Ova komandna linija nije isto što i komandna linija operativnog sustava jer izvršava Python kôd radije no sistemske naredbe. Python komandna linija je vrlo korisna za učenje i testiranje kôda, a iskusni programeri je koriste i za jednostavnije administrativne ili analitičke zadatke. Nije međutim podobna za pisanje programa koje planiramo izvršiti veći broj puta ili obavljanje kompleksnijih radnji. Ova mogućnost nije toliko univerzalna među programskim jezicima kao što je to zapis programa u tekstualne datoteke. Ipak, ova komandna linija nam omogućava direktnu eksperimentaciju i jedna od prednosti Pythona i to posebno za potrebe učenja programiranja. Ovu mogućnost valja, dakle, često koristiti!

Standardna instalacija Pythona dolazi s programom "IDLE" koji pruža jednostavno grafičko sučelje za direktno izvršavanje kôda. Nakon što smo instalirali Python, pokrenimo program IDLE kako bismo krenuli izvršavati programske naredbe jer je ovo u početku vrlo korisno za upoznavanje koncepata i eksperimentaciju s mogućnostima. IDLE se ponaša kao i većina aplikacija s grafičkim sučeljem, odnosno moguće ju je pokrenuti kroz Start menu ili ekvivalente u drugim operativnim sustavima.

Slika 2: Izvršavanje Python kôda putem sučelja IDLE

Izvršavanje Python kôda putem sučelja IDLE

Kada pokrenemo IDLE, dočekati će nas glavno sučelje ovog programa koje je prikazano na slici 2{reference-type=”ref” reference=”fig:idle”}. U glavnom prozoru IDLE-a naredbe se upisuju nakon redaka koje počinju s "$»>$", a izvršavaju pritiskom na tipku enter odnosno return. U ovom slučaju smo izvršili jednostavan izraz 1 + 1{.python}. Kada se taj izraz evaluira pritiskom na tipku enter, rezultat se ispisuje u idućem retku koja ne započinje s "$»>$" kako bi bilo jasno da se radi o rezultatu, a ne o naredbi. Obzirom da još nismo spomenuli niti jednu posebnu naredbu za programske jezike, probajte izvesti nekoliko osnovnih matematičkih radnji. IDLE je sam po sebi sjajan kao kalkulator, a dobiti ćete dojam kako ovakvo sučelje funkcionira. Nemojte se uplašiti ukoliko vam se ne ekran ispišu crvena slova koja javljaju grešku, to je normalno.

Osim same komandne linije, IDLE funkcionira i kao program za izradu tekstualnih datoteka odnosno omogućuje i standardan pristup programiranju. Ako iz padajućeg izbornika odaberemo mogućnost "File->New File", otvoriti će nam se nova tekstualna datoteka kao što je vidljivo na slici 3{reference-type=”ref” reference=”fig:idle_text”}. Datoteka sadrži tipičan program za prvi susret s programiranjem koji ćemo kasnije podrobnije analizirati.

Slika 3: IDLE i pisanje tekstualnih datoteka

IDLE i pisanje tekstualnih datoteka

Novi prozor koji nam se otvorio je jednostavan program za pisanje tekstualnih datoteka (poput Notepada i sličnog softvera), a ne komandna linija kao glavni prozor IDLE-a. U novonastalu datoteku možemo upisati bilo koji program i zatim ga izvršiti putem mogućnosti iz padajućeg izbornika "Run->Run Module" ili pritiskom na tipku "F5". Jedini zahtjev je da prvo sačuvamo datoteku na disk pri čemu je dobro paziti da joj dodijelimo ekstenziju .py. IDLE kao softver je, naime, dosta asketske prirode pa neke verzije ne paze na to umjesto nas. Rezultat ove radnje je vidljiv na slici 4{reference-type=”ref” reference=”fig:idle_text_run”}.

Slika 4: IDLE i rezultat izvršavanja programa

IDLE i rezultat izvršavanja programa Upravo smo izvršili računalni program! Ovu datoteku nismo morali pokretati kroz IDLE, mogli smo je i jednostavno pokrenuti direktno iz operativnog sustava. Ipak, prije no što se bacimo na samo programiranje recimo nešto o primjerima u ovom tekstu jer ih ubuduće nećemo više prikazivati kroz slike softvera s grafičkim sučeljem već kao programski kôd.

Primjeri

Obzirom da se radi o programiranju, ovaj tekst je prepun primjera. Primjeri su posebno označeni kako bi bilo jasno da se radi o kôdu, radije nego o slobodnom tekstu. Na primjer:

Ovakvi primjeri su najčešći i prikazuju dio Python koda kakav bi se nalazio u nekoj .py datoteci. Ove datoteke je najbolje za početak pisati u softveru koji nam je jednostavno koristiti pa kasnije potencijalno preći na profesionalniji softver za programiranje. Za upoznavanje s ovakvim softverom i odabir aplikacije za pisanje kôda vidi poglavlje 1.6{reference-type=”ref” reference=”softver”}, a za sada se zadržimo na primjerima u ovom tekstu.

Primjeri U ovoj tekstu primjeri su neobično važni jer se upravo unutar primjera često prenose novi koncepti i mogućnosti tako da ih je vrlo važno sve pročitati i dobro razumjeti jer kasniji primjeri zahtijevaju da su raniji koncepti već usvojeni.

Osim spomenute vrste primjera, postoji još jedna:

Primjeri u kojima neki reci počinju s "$»>$" su česti u Python literaturi i označavaju da se radi o interaktivnom izvršavanju kôda kojeg je korisnik unio u komandnu liniju kao što smo prikazali ranije. Na ovaj način se često prikazuju osnovni koncepti, a pojava ovakvog primjera naznačuje da s prikazanim treba eksperimentirati u Python komandnoj liniji (npr. IDLE-u) kako bi bolje usvojili prikazane koncepte i mehanizme.

Riječ je o mogućnosti Pythona da se kôd upisuje i izvršava redak po redak što je izvrsno za učenje jezika jer omogućava direktnu eksperimentaciju. Reci koji počinju s "$»>$" su oni koje mi upisujemo u Python komandnu liniju, a reci bez tih znakova se mogu pojaviti samo nakon redaka s početnim "$»>$" i prikazuju rezultat izvršavanja prijašnjeg retka, ako postoji. Naravno, znakovi "$»>$" nisu dio kôda već jednostavno naznaka gdje se nalazi početak linije koja se izvršila. Drugim riječima, njih ne prepisujemo kada želimo isprobati kôd!

U svakom slučaju, ovakva mogućnost direktnog izvršavanja kôda je izvrsna za učenje programiranja i eksperimentiranje pa je topla preporuka koristiti ju čim više. Kada god niste sigurni kako nešto funkcionira i koji je rezultat ili vrsta rezultata određenog izraza, eksperimentirajte s time u Python komandnoj liniji.

Vrijedi napomenuti i da primjeri iz komandne linije prikazuju kôd koji nije nužno međusobno povezan među recima, dok je to kod primjera iz datoteka uvijek slučaj.

Moj prvi program

Rekli smo već da se s Pythonom brzo postižu rezultati pa umjesto teorije krenimo s implementacijom tradicionalnog programa za prvi susret s programiranjem, a obzirom da radimo u vrlo čitljivom i produktivnom programskom jeziku, odvesti ćemo ovaj program i korak dalje! Svi spomenuti koncepti u ovom poglavlju su pobliže objašnjeni kasnije u skripti.

Napravite novu tekstualnu datoteku s nazivom "pozdrav_svijetu.py". Jedan način za ovo je odabir mogućnosti "File > New File" u programu IDLE. Pa zatim "File > Save" u novom prozoru kada ispunimo datoteku. Sadržaj datoteke treba biti sljedeći:

Ova datoteka je računalni program koji ispisuje "Pozdrav, svijete!" na ekran. Prikazani program nije posebno uzbudljiv, ali ga možemo smatrati kompletnom aplikacijom3. Ekstenzija ".py" označava da se radi o Python kôdu. Ako je Python instaliran na sustavu, ova datoteka se može pokrenuti kao izvršiva datoteka. Drugim riječima, dupli klik na ovu datoteku (ili unos u komandnu liniju) i ovaj program će ispisati "Pozdrav, svijete!" na ekran i završiti izvršavanje programa. Ako se sustav umjesto toga požali na nepoznatu ekstenziju, znači da Python nije pravilno instaliran odnosno da nije registriran u operativnom sustavu.

Ako pak na pokretanje datoteke samo neki prozor bljesne na ekranu i odmah se zatvori ili se naoko ništa ne dogodi, šanse su da se program ispravno izvršio. Naime, početnicima je čest problem vidjeti rezultate ovog programa jer se rezultat ispisuje u komandnu liniju, a taj prozor se uglavnom zatvori čim program završi. Za ovo je kriv operativni sustav koji komandnu liniju zatvori čim je program gotov s izvršavanjem. Jedan od načina na koji možemo riješiti problem je da dodamo još jednu naredbu u naš program koja računalu govori da pričeka neki naš unos prije no što se završi izvršavanje.

Otvorite "pozdrav_svijetu.py" i promijenite sadržaj u:

Probajmo sada pokrenuti "pozdrav_svijetu.py" duplim klikom na datoteku. Vježba je uspješna ako vidimo ekran na kojem su ispisana dva retka teksta ("Pozdrav, svijete!" i "Pritisni <enter> za kraj") koji se se zatvara (ili vraća u komandnu liniju) kad pritisnemo tipku enter. Sad smo već i doradili naš program kako bi zaobišli određene osebujnosti operativnog sustava. Ako program još uvijek ne radi, šanse su da smo negdje učinili pogrešku u sintaksi pa provjerite da su zagrade i navodnici ispravno zatvoreni.

Općenito rečeno, računalni program je sustav računalu izvršivih naredbi. Te naredbe rade na temelju specificiranih podataka jer računalo može raditi samo s podacima. Posljedice slanja tih podataka određenom hardveru (ekstremniji primjeri bi bili nuklearna elektrana ili satelit u svemiru) mogu itekako imati utjecaja na stvarni svijet, ali računalni programi interno rade samo s podacima. Možemo pojednostavljeno reći da se računalni programi sastoje od radnji i od podataka. Zapravo i sam zapis programa možemo smatrati podacima4, ali biti će nam lakše početi programirati ako razlikujemo dijelova kôda koji prenose instrukcije odnosno koje reprezentiraju radnje i dijelove kôda koji prenose informacije, odnosno koji jednostavno reprezentiraju podatke.

Pogledajmo kako to funkcionira u programu koji smo upravo napisali. U našem programu, prva naredba se sastoji od poziva na funkciju print{.python} s vrijednošću 'Pozdrav, svijete!'{.python} kao parametrom što zajedno tvori jedan izraz: ispiši 'Pozdrav, svijete!' na ekran{.python}. Ovaj izraz se sastoji od poziva na jednu radnju i svih podataka potrebnih za izvršavanje te radnje. Ti podaci su u ovom slučaju jednostavno tekst koji treba ispisati, a radnja se provodi pozivom na funkciju. Druga naredba se, na isti način, sastoji od poziva na funkciju input{.python} s vrijednošću 'Pritisni <enter> za kraj'{.python}. Funkciju ovdje možemo shvatiti kao "naredbu računalu" radije no u striktno matematičkom smislu, a poziv na funkciju je naredba da se funkcija izvrši. Funkcija je jedan od temeljnih načina na koji u suvremenim programskim jezicima zadajemo radnje koje računalo treba izvršiti. Možemo reći da osnovne radnje "pakiramo" u funkcije što nam omogućuje da izvršavamo kompleksnije radnje kroz jednu naredbu. print{.python} je najosnovnija funkcija za izvještavanje korisnika o rezultatima programa ili o važnim informacijama za vrijeme izvršavanja programa, a input{.python} je najosnovnija funkcija koja korisniku omogućuje unos vrijednosti u program. Drugim riječima, input{.python} i print{.python} su osnovne input/output naredbe u Pythonu. Obje funkcioniraju kroz komandnu liniju jer bilo kakvo grafičko sučelje unosi dodatne komplikacije u program i zahtjeve za operativni sustav. Programiranje grafičkog sučelja za ovaj program bi, na primjer, bilo znatno kompleksnije za izvesti od onoga što program već radi.

U našem programu, funkciju input{.python} koristimo samo za zadršku programa od zatvaranja prije no što smo stigli pročitati informacije koje nam je program ispisao. Ovo je zapravo trik koji koristimo kako nam operativni sustav ne bi zatvorio prozor prije no što pročitamo rezultate programa. U idućoj vježbi je prikazano kako se input{.python} uobičajeno koristi.

Otvorite "pozdrav_svijetu.py" i promijenite sadržaj u kôd prikazan u primjeru [listing:pozdrav3]{reference-type=”ref” reference=”listing:pozdrav3”}, a zatim pokrenite program i pratite upute na ekranu.

U ovom zadatku, pojavljuju se novi koncepti, komentar i varijabla.

Komentari se naznačuju znakom #{.python} i sav tekst nakon tog znaka se smatra slobodnim tekstom koji se ne izvršava, a ne programskim kôdom. Znak #{.python} se može pojaviti bilo na početku ili unutar retka. Komentari služe pružanju dodatnih informacija o kôdu i vrlo su korisni za poboljšanje čitljivosti i planiranje programa. U kompleksnom kôdu, na primjer, korisno je napisati riječima što se u nekom dijelu odvija kako bi se olakšao razvoj i kasnije preinake. Prilikom razvoja, često je korisno i prvo slobodnim jezikom napisati što se sve mora gdje odvijati pa tek zatim, kad struktura i logika programa postane jasna, isprogramirati sam programski kôd.

Komentari Kôd je korisno komentirati i preporuča se bogato korištenje komentara. Na taj način se mogu pružiti dodatna objašnjenja koja služe boljem razumijevanju kôda. Također, vrlo su korisni kada čitamo tuđi kôd ili se vratimo na vlastiti kôd koji smo napisali ranije pa zatim nismo neko vrijeme radili na njemu.

U ovom tekstu komentari u primjerima su vrlo važni jer objašnjavaju kôd, podsjećaju na ranije spoznaje pa čak i uvode nove koncepte.

Obratite, dakle, pažnju na komentare u primjerima jer se njima skreće pažnja na važne ili nove koncepte. Kraći komentari koji se odnose na jedan redak kôda se pišu u istom retku nakon samog kôda. Duži komentari se najčešće pišu u redak iznad samog kôda te se nakon njih ne ostavlja prazan redak. Ukoliko je komentar predugačak za redak kôda5, tada se komentar može podijeliti u više redaka, a svaku je potrebno započeti znakom #{.python}.

Komentarlisting:komentar print("jao meni") # komentar za ovaj redak

# komentar za retke kôda koje slijede print("aha, aha")

# komentar koji se ne odnosi na neki poseban kôd

# komentar koji je predugačak da bi stao u jedan redak kôda se može # prelomiti u dva ili više redaka, a u ovom slučaju se odnosi # na kôd odmah nakon komentara print("avaj")

Varijable možemo shvatiti kao nazive koji stoje za druge vrijednosti. Te vrijednosti su programeru najčešće nepoznate u trenutku pisanja kôda i mogu se promijeniti za vrijeme izvršavanja programa. Varijable su nam nužno potrebne kako bi se mogli referirati na razne podatke koji su rezultati radnji u programu, koje si unijeli korisnici ili koji su pak dohvaćeni iz vanjskih datoteka, baza podataka ili raznih online usluga. U primjeru [listing:pozdrav3]{reference-type=”ref” reference=”listing:pozdrav3”}, text{.python} je varijabla. To možemo prepoznati ponajprije zato zato jer joj se u retku text = input("Unesi tekst i pritisni <enter>: "){.python} pridružuje vrijednost. Naime, znak ={.python} je operator za pridruživanje vrijednosti varijabli. Uz funkcije, operatori (npr. +{.python} i -{.python}) su drugi osnovan način zadavanja specifičnih radnji s podacima. Pridruživanje vrijednost varijablama te izvršavanje radnji putem funkcija i operatora je podrobnije opisano u idućem poglavlju, kao i njihova povezanost sa širim konceptima izjava i izraza. Ono što vrijedi spomenuti odmah su pravila imenovanja varijabli, funkcija i ostalih elemenata koji imaju specifična imena.

Tekst 'Unesi tekst i pritisni <enter>: '{.python} ili broj 1{.python} su vrijednosti, ne stoje za nešto drugo već jesu upravo taj niz znakova odnosno taj broj. Varijabla text{.python} je drugačija, ona ne stoji za niz od četiri slova 'text'{.python} već je naziv za što god je korisnik unio u program putem funkcije input{.python}.

Nazivi i pravila imenovanja Nazivi (npr. varijabli i funkcija) u Pythonu i većini drugih programskih jezika se smiju sastojati samo od slova, brojki i donje crte (_) i ne smiju počinjati s brojem. Ne smiju, dakle, sadržavati razmake i interpunkcijske znakove. Također, ne smiju biti rezervirane riječi kao što su to riječi if{.python}, and{.python}, while{.python} i slične.

Što se funkcija tiče, kao prvi susret možemo proučiti kako radi funkcija input{.python}. Ta funkcija:

  1. prima tekst za prikaz korisniku (koji mu tipično daje upute) kao ulazni podatak

  2. ispisuje taj tekst na ekranu te čeka da korisnik upiše nešto i potvrdi unos tako što stisne enter

  3. kao rezultat funkcije vraća tekst koji je korisnik napisao prije no što je stisnuo enter

Vrijednost varijable text{.python} je dakle varijabilna i točnu vrijednost uopće ne moramo znati prilikom pisanja programa: ona je što god da je korisnik unio putem funkcije input{.python} za vrijeme izvršavanja programa. U naredbi text = input('Unesi tekst i pritisni <enter>'){.python}, prvo se izvršava izraz koji se sastoji od poziva funkcije input{.python} s jednom vrijednosti kao parametrom. Taj izraz vraća vrijednost koju je korisnik unio i ta vrijednost se pridružuje varijabli text{.python}. U ostatku programa, kada se želimo referirati na koju god vrijednost da je korisnik unio možemo to činiti putem varijable text{.python} kao u naredbi print(text){.python}. Dapače, moramo tako jer ne možemo unaprijed znati koju će vrijednost korisnik unijeti! Općenitije, opis funkcije input{.python} prikazuje kako radi tipična funkcija: primi parametre, na osnovu njih provede neke radnje pa vrati rezultat. Taj rezultat često pridružujemo nekoj varijabli kako bi se na njega mogli kasnije referirati.

Moja prva pogreška

Prije no što krenemo dalje, recimo nešto i o pogreškama u kôdu. One će nam se često dešavati i to nije ništa neobično. Dapače, događaju se i iskusnim programerima, a najveća razlika je što će iskusan programer brže prepoznati o čemu se radi i ispraviti grešku. Drugim riječima, kada vidimo crvena slova na ekranu to nas ne treba nimalo obeshrabriti. Najčešće pogreške u početku su greška u sintaksi pisanja. Ovo se najčešće događa kada zaboravimo zatvoriti zagradu, navodnike ili dodati zarez gdje je potrebno.

Kada pokrenemo ovaj program, sustav će javiti sljedeću grešku:

Problem je što smo u retku 2 zaboravili zatvoriti zagradu. Obzirom da se naredbe mogu pisati u više redaka, Python je pogrešku uočio tek u retku 3 pa nam to i javlja. Kada vidimo pogrešku vrste SyntaxError{.python} to znači da nešto ne valja u retku koji nam javlja sustav ili u retku prije toga. U ovom slučaju, greška je u retku 2. Kod pogreška je važno zapamtiti sljedeće:

Pogreške Pogreške će nam se često dešavati, posebno u početku. To je normalno i znači da smo radili i pokušavali. Bez obzira na koliko je tekst pogreške dugačak, poruka koju ju opisuje je u zadnjem retku pa nju valja pročitati prvu. Reci prije toga služe kako bi lakše pronašli pogrešku u kôdu. S vremenom ćemo naučiti vrste pogrešaka i biti će nam ih sve lakše ispravljati.

Pogledajmo za sada još jednu čestu pogreško, a kasnije ćemo se njima baviti podrobnije.

Obzirom da je sada sintaksa ispravna, program će se početi izvršavati, ali će se u retku 3 dogoditi sljedeća pogreška:

Kada nam se pojavi pogreška vrste NameError{.python} to znači da smo se negdje referirali na naziv (npr. varijable ili funkcije) koji ne postoji. U ovom slučaju smo varijablu u retku 2 nazvali text{.python}, a u retku 3 se referiramo na naziv tekst{.python} koji u ovom programu nije definiran. Ovo će nam također biti česta pogreška i vrlo često se javlja uslijed tipfelera. Na primjer kada napišemo "prnit" umjesto "print".

Sada kada se više ne bojimo pogrešaka, možemo iskoristiti prikazane koncepte, dodati jedan novi za kontrolu toka programa i možemo isprogramirati mali računalni upitnik. Ovaj program je vidljiv u primjeru [listing:kviz]{reference-type=”ref” reference=”listing:kviz”}.

Unesimo taj primjer u tekstualnu datoteku i pokrenimo. Kao što vidimo, igraču je omogućen odabir odgovora kroz vrijednost koju unosi u komandnu liniju. Neko grafičko sučelje bilo bi samo proširenje ovog programa koja bi tu vrijednost unijela kroz igračev pritisak na gumb ili što slično te omogućilo korištenje multimedije.

Nakon što je igrač unio odabir, tok programa se nastavlja u odnosu na taj odabir. Konkretnije, prikazani kôd uključuje kondicional koji odlučuje koji dio kôda će se izvršiti. Kad bismo ga pročitali normalnim jezikom, taj kondicional bi mogao zvučati ovako: "Ako je igrač unio malo slovo "a", tada ispiši tekst vezan za odabir "a". Ako je pak igrač unio malo slovo "b", tada ispiši tekst vezan za odabir "b". Ako je pak igrač unio malo slovo "c", tada ispiši tekst vezan za odabir "c". A ako je igrač unio bilo što drugo, tada ispiši tekst vezan za nepoznati odabir." Većina riječi u prikazanom kôdu nam je sama po sebi razumljiva, a riječ elif{.python} u Python kôdu je jednostavno skraćeni oblik engleskog izraza else if odnosno “osim ako”.

Naš kondicional se ovdje sastoji od četiri uvjeta. Kôd pisan uvučeno ispod uvjeta (nakon redaka koji počinju s if{.python}, elif{.python} ili else{.python}), izvršava se samo ako je uvjet zadovoljen. U Pythonu se uvlačenjem kôda naznačava koji reci kôda se izvršavaju u odnosu na koji uvjet. Ako je, na primjer, if player_choice == "c":{.python} uvjet zadovoljen, tada se izvršavaju reci 16 i 17. Sve retke koji se izvršavaju na ovaj način zajedno nazivamo blok kôda. Dvotočka nam naznačava da se nakon retka koji njome završava očekuje novi blok kôda odnosno da ćemo uvući retke koje se izvršavaju u odnosu na redak koja završava s ":".

Navedeno ćemo kasnije detaljnije objasniti, ali za sada je važno zapamtiti da je uvlačenje u Pythonu značajno te da označava koji reci se izvršavaju zajedno i pod što pripadaju! Također, ovdje se radi o osebujnosti Pythona koja zgraža mnoge puriste. U drugim jezicima, uvlačenje je uglavnom stvar stila, a blok kôda se često naznačuje vitičastim zagradama ("{" i "}"). Ipak, bilo koji programer koji drži do sebe će i u drugim programskim jezicima kôd uvući kako je prikazano jer ga je tako puno ugodnije za čitati.

Primijetimo i dvostruki znak jednakosti, odnosno =={.python}. Ovo je jednostavno operator za provjeru jednakosti. a == b{.python} čitano normalnim jezikom je: "Da li je a jednako b?" i rezultat može biti True{.python} ili False{.python}. Sjetimo se, znak ={.python} u Pythonu (i mnogim drugim jezicima), služi pridruživanju vrijednosti varijablama, a ne provjeri jednakosti! Drugim riječima a = 1{.python} bi čitali "varijabli a{.python} pridruži vrijednost 1{.python}", a ne "je li vrijednost pridružena varijabli a{.python} jednaka broju 1{.python}".

U svakom slučaju, naš prvi program je sada dovoljno dorađen da smo dobili neki dojam o programiranju i sada možemo dublje ući u teme koje smo upravo otvorili. U ovom dijelu teksta programiranje je prikazano od programa prema korištenim konceptima kako bi se dobio uvid u osnove pisanja programa te se u neke koncepte nije dublje ulazilo. Kako bi mogli programirati potrebno je biti dobro upoznat s osnovnim programskim konceptima te o mogućnostima koje neki specifičan jezik pruža. Zato su u nastavku cjeline razrađene obratno, od terminologije i najosnovnijih koncepata prema specifičnim temama koje ćemo obraditi u sljedećem redoslijedu:

  1. Radnje: izjave, izrazi, operatori, funkcije i metode

  2. Podaci: osnovne vrste vrijednosti (brojevi, booleove vrijednosti i vrijednost None{.python})

  3. Proširenja mogućnosti: rad s modulima

  4. Kontrola toka: kondicionali, petlje i pokušaji

  5. Tekst: osnove razumijevanja računalnog teksta i programski rad s istim

  6. Putanje i datoteke: rad s tekstualnim datotekama, putanjama i datotečnim sustavom

  7. Strukture podataka: popisi, rječnici i skupovi

  8. Definicija funkcija: kreiranje vlastitih radnji

  9. Definicija modula: kreiranje vlastitih proširenja

  10. Definicija klasa: kreiranje vlastitih vrsta vrijednost i vezanih radnji

Svaka od navedenih tema biti će popraćena bogato komentiranim primjerima kako bismo naučili koristiti prikazane teme u praksi. Ipak, prije no što krenemo dublje u sve ovo, krenimo od općenitijeg pregleda nekih osnovnih koncepata i pojmova.

Osnovni koncepti i pojmovi

Kao što ste već vjerojatno uočili, tema programiranja prožeta je vlastitom specijaliziranom terminologijom. Mnoge termine upoznat ćemo kroz rad s vezanim konceptima. Ipak, prije no što se bacimo na samo "štrikanje" kôda, korisno se upoznati s nekim osnovnim pojmovima.

Što je to "programski jezik"?

Već smo rekli da je Python programski jezik koji je visoke razine i općenite namjene. Što je to "programski jezik"? Jednostavno rečeno, to je formalan jezik koji je namijenjen za davanje instrukcija računalu. Tekstualan zapis ovih instrukcija nazivamo programski kôd ili često samo kôd. Ali što je "formalan jezik"? Za naše potrebe možemo reći da je to umjetan jezik koji zadovoljava strogo definiranu sintaksu i ima strogu specifikaciju. Formalni jezici izbjegavaju pojave višeznačnosti i istoznačnosti koje se pojavljuju u prirodnim jezicima. Cilj je postići da kad napišemo nešto formalnim jezikom, za razliku od prirodnog jezika, postoji samo jedna moguća ispravna interpretacija napisanog.

"Programski jezik" je u svojoj srži specifikacija formalnog jezika s posebnom namjenom. Kôd pišemo prema toj specifikaciji i možemo ga pisati na bilo koji medij koji podržava tekst. Recimo da čitamo ovaj tekst u tiskanom izdanju. Python programi preneseni kroz primjere nisu ništa manje "Python programi" zato jer su na papiru. Bili bi programi i da su zapisani ugljenom na zid pećine. Međutim, da bi ih računalo moglo izvršiti, moramo 1) pohraniti kôd kao računalni tekst i 2) izvršiti taj kôd putem posebnog programa koji ga zna prevesti u instrukcije koje računalo može provesti. Taj poseban program je implementacija programskog jezika. Kada smo ranije "instalirali Python" zapravo smo instalirali njegovu referentnu implementaciju. Implementaciju možemo promatrati kao realizaciju specifikacije, a na računalima se ta realizacija provodi kroz softver.

Implementacija programskog jezika Specifikacija programskog jezika se implementira aplikacijom koju je potrebno instalirati kako bi se taj programski jezik mogao izvršavati.

Perceptivniji dio publike primijetit će ovdje potencijalan problem: programski jezik implementiran je aplikacijom koja je, po svojoj prirodi, implementirana nekim programskim jezikom. Programski jezici se, prema tome, implementiraju programskim jezicima! U najčešćem slučaju, programski jezici više razine se implementiraju u programskim jezicima niže razine. Standardna implementacija Pythona, koja je dostupna s python.org, zove se CPython (kada ju je potrebno diferencirati od drugih implementacija Pythona) i, kako ime kaže, implementirana je u programskom jeziku C. Kada netko kaže "instaliraj si pajton", šanse su da misli na CPython.6

Razine programskih jezika i izvršavanje kôda

Kod programskih jezika, pridjev "visoke razine" znači da je jezik visoko apstrahiran u odnosu na način na koji računala hardverski primaju instrukcije, odnosno da koristi jednostavnu sintaksu i konstrukte nalik prirodnom jeziku kako bi se povećala produktivnost u pisanju programa te poboljšala čitljivost i razumijevanje napisanog kôda. Pri tome način na koji računalo izvršava instrukcije ne utječe (jako) na sam dizajn jezika.

Računalo pak razumije samo nule i jedinice. Nema struje, ima struje. Čim je jezik niže razine, tim je bliži hardverskoj logici rada računala. Danas se jezici poput C-a katkad spominju kao jezici niže razine, ali preciznije rečeno C je sistemski jezik visoke razine. Konstrukti koje stvaramo u C-u ne odgovaraju direktno logici računala, ali C je orijentiran na efikasnost i dopušta upravljanje hardverom (na primjer, upravljanje zauzećem memorije) što jezici visoke razine danas obavljaju automatski. U Pythonu, na primjer, ne možemo direktno upravljati zauzećem memorije jer mu to jednostavno nije namjena i u praksi upravo radi toga može postići već reklamiranu brzinu i jednostavnost pisanja kôda. Ono što se, naravno, gubi tim pristupom je efikasnost izvedbe, ali danas nam je u mnogim slučajevima važnija efikasnost pisanja kôda jer, obzirom na brzinu današnjih računala, za mnoge zadatke efikasnost izvedbe jednostavno više nije problem.

Programski jezici najniže razine su potpuno ovisni o arhitekturi računala i najčešće ih nazivamo assembly jezicima. Instrukcije koje dajemo putem ovakvih jezika imaju otprilike jedan na jedan odnos prema radnjama koje računalo zapravo obavlja. U ranim danima programiranja, odnosno u prvom razdoblju u kojem su se računala počela programirati pohranjenim programima radije nego hardverskim promjenama, bilo je moguće programirati samo u ovakvim jezicima. Također, ovakvi programi su daleko najefikasniji za izvedbu jer uglavnom direktno odgovaraju hardverskim radnjama. S rastom računalne snage ovo prestaje biti problem za mnoge aplikacije, a aplikacije koje su namijenjene za maksimalnu efikasnost (operativni sustavi, sustavi koji funkcioniraju u stvarnom vremenu, računalne igre ... ) se sve češće programiraju u tzv. sistemskim jezicima poput C-a i već dugo je to standard. Pisati složene sustave u assembly jezicima bilo bi problematično. Drugi razlog korištenju assembly jezika je bio što jednostavno nisu postojale druge paradigme u programiranju. Razvoj programskih jezika je uvelike razvoj logičkih konstrukata i metafora podobnih za programiranje ljudima, a koji se mogu prevesti u direktne instrukcije računalima.

U svakom slučaju, na najnižoj razini je strojni kôd: instrukcije zapisane u binarnom kôdu koji računalo može direktno izvršavati putem svog hardvera. Računalu, naravno, sve o čemu smo da sada pričali treba prevesti u nule i jedinice koje direktno prenose određene instrukcije hardveru. Skup tih instrukcija je propisan samim procesorom koji koristimo, a kôd napisan u bilo kojem jeziku se na ovaj ili onaj način prevodi u skup ovakvih instrukcija koje su direktno hardverski izvršive. Izvršavanje kôda, dakle uvijek zahtijeva prevođenje u izvršivu verziju koja više nije ljudski čitljiva.

U ovom smislu možemo razlikovati interpretirane i kompajlirane jezike. Kod interpretiranih jezika naredbe je moguće izvršavati direktno, bez posebnog procesa prevođenja u izvršivu datoteku. Python je ovakav jezik (iz korisničke perspektive), što i omogućuje interaktivno izvršavanje naredbi u komandnoj liniji. Jezici poput C-a, C++-a, Jave i C#-a su pak kompajlirani jezici. Kako bi se kôd napisan u ovakvim jezicima mogao izvršiti, potrebno ga je prvo prevesti u izvršivu datoteku i taj proces se naziva kompajliranje.

Prednost interpretacije je mogućnost direktnog izvršavanja kôda, a manjak to što se za vrijeme izvršavanja programa (eng. runtime) mogu dogoditi greške koje su je bilo moguće pronaći u procesu kompajliranja kao i manja efikasnost izvršavanja kôda. Prednosti i mane kompajliranja su upravo obratno.

Namjena programskih jezika

Već smo spomenuli da je Python jezik "općenite namjene". Takav opis programskog jezika znači da nema neku posebnu namjenu već široku paletu upotreba (npr. matematičke operacije, rad s datotekama, administracija sustava, izrada softvera s grafičkim sučelja, obrada podataka, izrada web-stranica, itd.). Postoje i jezici s definiranom primarnom namjenom koji se koriste u nekoj specifičnoj domeni. Na primjer, programski jezik R je namijenjen za statističke postupke što ga čini izvrsnim za provedbu istih nad podacima i upravljanje podacima u te svrhe, ali nije podoban za druge radnje (npr. obrada teksta, izrada web-stranica ili aplikacija s grafičkim sučeljem).

Uz navedeno, mnogi jezici koji su općenite namjene u praksi postanu popularni za određene svrhe. C je, na primjer, praktički lingua franca operativnih sustava. JavaScript i PHP se koriste gotovo isključivo za programiranje web aplikacija odnosno web stranica. Python se pak etablirao kao dobar jezik za učenje programiranja, ali i u području analitičke obrade podataka, strojnog učenja i tzv. znanstvenog računarstva.

Softver, programi, aplikacije, skripte ...

Raščistili smo neke apstraktne pojmove vezane uz prirodu i izvedbu programskih jezika. Pogledajmo još neke pojmove vezane uz ciljeve programiranja. Programiranje, složit ćemo se, primarno služi izradi računalnih programa. Računalni programi vrsta su softvera odnosno sačinjavaju ih instrukcije računalu. Neki programi su aplikacije, neki skripte, a neki pak sistemski softver poput operativnih sustava.

Aplikacije su programi s nekom specifičnom namjenom i koje zahtijevaju operativni sustav za funkcioniranje. Aplikacija je softver koji je namijenjen za diseminaciju krajnjim korisnicima, odnosno onima koji nisu sudjelovali u implementaciji iste. Ovakav softver vrlo često ima i grafičko sučelje.

Skripta je program koji je, često vrlo brzo7, napisan s nekom vrlo specifičnom namjenom (npr. "kopiraj sve slike koje zadovoljavaju uvjet u neki direktorij i promjeni im rezoluciju" ili "preuzmi podatke iz baze podataka, spoji ih s vanjskim podacima i zapiši ih u XML") i kojeg ima smisla izvršavati samo u tu usku svrhu. Skripte se katkad pokreću i samo jednom te ih nakon toga više nema razloga pokretati jer su obavile za što su namijenjene. Skripte vrlo često nisu namijenjene diseminaciji krajnjim korisnicima te ih koriste samo oni koji su ih napisali ili se ugrađuju kao automatski izvršavani elementi raznih sustava poput web usluga. Skripte nemaju grafičko sučelje.

Sastavni dijelovi programskog kôda

Način na koji možemo podijeliti osnovne sastavne dijelove kôda uvelike ovisi o vrsti jezika odnosno o paradigmama unutar kojih je jezik dizajniran. Te paradigme su široka tema koju ćemo uglavnom zaobići jer nam za sada nisu potrebne8, ali recimo samo da je Python imperativan jezik što znači da u njemu formalno zapisujem naredbe koje računalu govore što da napravi. Ovo je najlakše objasniti u kontrastu s deklarativnim jezicima u kojima formalno zapisujemo što želimo dobiti kao rezultat. Primjer deklarativnog jezika specifične namjene je SQL (Structured Query Language) koji služi radu s relacijskim bazama podataka.

Najosnovniji sintaktički element imperativnih jezika je izjava (eng. statement) koja služi zadavanju onoga što smatramo jednom radnjom. Ta radnja može biti i složena, odnosno može se sastojati od više podređenih radnji. Neke izjave su posebne naredbe propisane programskim jezikom, a neke su izrazi. Izraz je kombinacija podataka i radnji iz koje možemo izračunati neku vrijednost. Programerski žargon ovdje kopira matematički pa se kaže da se izrazi evaluiraju čime se izračunava vrijednost. Izrazi se u načelu sastoje od operatora i operanada, ali sadrže i druge koncepte kao što je to funkcija. O detaljima ovoga je riječ u sljedećem poglavlju ([radnje]{reference-type=”ref” reference=”radnje”}) koje se upravo podrobnije bavi radnjama.

Obzirom na razinu pisanja, možemo spomenuti retke i blokove kôda. Redak teksta je prirodan način podjele kôda nekog programa, pa reci često odgovaraju individualnim izjavama. Blok kôda je skupina redaka koji se izvršavaju kao jedna cjelina. Koncept "bloka" je važniji no što se možda na prvi pogled čini. U primjeru [listing:kviz]{reference-type=”ref” reference=”listing:kviz”} smo već vidjeli kondicional gdje svaki if{.python}, elif{.python} ili else{.python} dio očekuje blok kôda u nastavku koji se smije sastojati od minimalno jednog retka, ali često ih ima i više.

Organizacija kôda se dalje dijeli s jedne strane u datoteke (gdje različiti programski jezici imaju različitu logiku spajanja različitih datoteka), a s druge generalizira putem definiranja vlastitih funkcija i vrsta podataka odnosno objektnog programiranja. Ove razine su nam za sada previše jer za razliku od do sada opisanog nisu nužno potrebne u svakom Python programu pa ćemo o njima kasnije, kada usvojimo osnove.

Notepad na stereoidima! ili U čemu pisati Python kôd?

Python programi su dakle obične tekstualne datoteke. Ipak, pisati ih u aplikacijama za običan tekst koji dolaze instalirani s operativnim sustavima (poput Notepada i sličnog softvera) je pomalo naporno. Korak iznad su naprednije verzije aplikacija za običan tekst koje omogućavaju lakši rad sa strukturiranim tekstom poput HTML-a ili raznih programskih jezika. Ovakve aplikacije, između ostaloga, posebno označavaju različite dijelove kôda koristeći se bojama i vrstom slova (podebljana i kurziv), kao što je slučaj i u primjerima u ovom tekstu. Primjer ove vrste softvera je Notepad++.

Ovakav softver je napredak u odnosu na najobičnije urednike teksta i može nam poslužiti za pisanje, ali svejedno nije direktno usmjeren prema pisanju programskog kôda. Jednu aplikaciju usmjerenu prema pisanju i izvršavanju kôda smo upravo ukratko predstavili i riječ je o programu IDLE koji dolazi uključen u standardnu instalaciju Pythona. Prednost ovog programa je Python komandna linija koja je vrlo korisna za učenje i isprobavanje. Komponenta za pisati tekst, međutim, i nije neki veliki napredak u odnosu na Notepad budući da je IDLE kao aplikacija za pisanje tekstualnih datoteka dosta jednostavna 9 i ne donosi mnoge mogućnosti koje srodan softver često posjeduje.

Na razini iznad običnih urednika teksta je softver posebno dizajniran za pisanje kôda s kompleksnim mogućnostima koje se po potrebi mogu uključiti, ali i ne moraju. Kao preporučene predstavnike možemo spomenuti Atom, VS Code i Sublime Text10.

Na najkompleksnijoj razini, postoje posebna "softverska okruženja" za pisanje kôda. Ovakav softver zove se Integrated Development Environment (odnosno IDE softver) i uključuje mnoge dodatne mogućnosti poput pronalaženja najčešćih grešaka i analize kôda, pomoć pri spajanju različitih razina (e.g. programski kôd, baze podataka i web tehnologije), automatskog preimenovanja i preseljenja dijelova kôda i sličnih korisnih mogućnosti. Kod IDE softvera možemo razlikovati softver orijentiran prema više jezika i softver specijaliziran za jedan jezik.

Što se pisanja Pythona tiče, ovdje ćemo izdvojiti dva IDE rješenja. Prvo se zove Thonny i posebno nam je zanimljivo jer se radi o softveru namijenjenom za početnike koje skriva kompleksnost tipičnu za ovu vrstu softvera. Za profesionalan razvoj, pak, može se preporučiti PyCharm IDE. Ova aplikacija dolazi u više varijanti: edukacijska verzija, verzija za zajednicu i profesionalna verzija. Jedino profesionalna verzija se plaća, a za potrebe ove skripte nije potrebna jer su njene dodatne mogućnosti uglavnom vezane za izradu weba i komunikaciju s bazama podataka radije nego za općenito Python programiranje. Edukacijska verzija je pojednostavljena pa čak i uključuje neke Python vježbe što ju čini zanimljivom za početnike, ali dobro je zapamtiti da je ta verzija namijenjena za prijelaz u profesionalnije varijante ovog softvera.

Neki popularni IDE-i za više jezika uključuju Eclipse i Visual Studio. Najproduktivnije pisanje kôda može se ostvariti upravo kroz IDE softver. To postaje posebno značajno za veće projekte i kada često pišemo kôd, ali ovakav softver u početku pretpostavlja od korisnika znanje o programiranju te visoku razinu računalne pismenosti.

Obzirom na sve ovo, u čemu pisati Python kôd? Za prve susrete je svejedno, najbolje u poznatom vam softveru koji ne zahtijeva prepoznavanje novih mogućnosti poput IDLE-a11 ili Notepad++. Zatim se vrlo brzo dobro prebaciti na Thonny. Dapače, nije loše ni krenuti iz ovog softvera jer je isti namijenjen upravo za početnike. A ako tko krene raditi kompleksnije projekte, korisno se upoznati s punim PyCharm IDE-om ili sličnim okruženjem.

Možda vrijedi znati i ...

U nastavku su ukratko opisane neobavezne teme koje možda nekome pomognu. Riječ je o softveru za programiranje, o distribucijama Pythona usmjerenim na tzv. znanstveno računarstvo i rad s podacima te o razlikama između Pythona 2 i Pythona 3.

Neke korisne distribucije za Windows OS

Python se vrlo često koristi u analitičkom radu i ima velik broj dodatnih proširenja upravo za rad s podacima. Instalirati sva proširenja može biti naporno, posebno na Windows OS-u, pa postoje posebne instalacije Pythona koje dolaze s dodatnim komponentama.

Pored standardne instalacije, vrlo korisna distribucija Pythona za operativni sustav Windows je WinPython. Ova distribucija donosi portabilnu verziju Pythona s velikim brojem korisnih dodatnih modula primarno usmjerenih na korištenje Pythona za rad s podacima. Ali što je distribucija? To je jednostavno softverski paket koji se sastoji od same implementacije programskog jezika (bez koje, kao što smo već rekli, kôd nije izvršiv), dodatnih modula i popratnog softvera poput alata za pisanje i provjeru kôda. Obzirom da se Python vrlo često koristi u obradi podataka pa tako i znanosti, česte su tzv. znanstvene distribucije među kojima je i WinPython, a svakako treba spomenuti i Anacondu.

WinPython je namijenjen da bude portabilan pa se ne registrira u sustavu sam od sebe, ali dolazi s konfiguracijskim alatom (WinPython control panel) s kojim je moguće tu instalaciju registrirati u sustavu (u glavnom izborniku: Advanced -> Register distribution). Kada se provede ta naredba, WinPython se ponaša kao da je instaliran putem standardnog Python instalera.

Python 2 i 3

U nastavku su ukratko opisane glavne razlike između Pythona 2 i Pythona 3 za slučaj da netko planira koristiti stariju literaturu, baš mora programirati u Pythonu 2 ili ih jednostavno zanimaju razlike. Ako ništa od navedenog nije slučaj, slobodno preskočite ovaj dio!

Python se kao jezik i kao softver kontinuirano razvija, te postoje starije i novije verzije. Python kôd napisan za starije verzije je u načelu kompatibilan s novima budući da nove verzije najčešće donose nove alate, mogućnosti i ispravke, a ne promjene starijih mogućnosti. Jedna od iznimaka od ovog pravila je prijelaz iz Pythona 2.x u Python 3.x. Python 3 donosi neke promjene radi kojih kôd pisan za Python 2 često nije validan u Pythonu 3.

U trenutku pisanja, Python 3 možemo smatrati standardom i ovaj tekst je orijentiran na Python 3. Ipak, radi se o relativno recentnoj promjeni i Python 2 .x (zadnja verzija je python 2.7.x) je još uvijek donekle relevantan. Razlog sporom prelasku s 2 na 3 je primarno bio u prebacivanju velikih Python modula na Python 3, ali danas su gotovo svi relevantni moduli već prilagođeni za trojku. Glavni razlog spominjanju ove razlike je u korištenju starije literature (obzirom da se radi o programskom jeziku koji se aktivno razvija, "starija" literatura je izdana prije svega nekoliko godina!) koja uglavnom donosi još uvijek relevantne teme. Također, knjige pisane relativno nedavno će često napominjati da je "Python 2 još uvijek standard" što danas možemo ignorirati.

Kako bi čitali štivo napisano za Python 2 i adaptirali ga za Python 3, postoji nekoliko razlika koje trebamo držati na umu:

  1. Naredba print{.python} je promijenila ponašanje: Python 2 izjava print{.python}  
    'Hello, world!'{.python} je u Pythonu 3 postala funkcija i piše se print('Hello, world!'){.python}. Glavna razlika u sintaksi su zagrade, što znači da je u velikom broju print naredbi pisanih za Python 2 samo potrebno dodati zagrade kod riječi "print" (kako je upravo prikazano) i dobit ćemo validan Python 3.

  2. U Pythonu 3 je lakše raditi s unicode tekstom. Otvaranje tekstualnih datoteka i rad s tekstom koji sadržava ne-ASCII znakove (a danas bi svaki tekst trebali tretirati na ovaj način) je bolje usvajati kroz štivo koje se temelji na Pythonu 3.

  3. U Pythonu 2, dijeljenje cijelih brojeva se ponaša prema logici računala i programskih jezika, pa, na primjer, rezultat operacije 5 / 2{.python} je 2! Po logici računala, dijeljenje dva broja će vratiti broj iste vrste kao i dva ulazna broja, što nije intuitivno. U Pythonu 3, ovaj izraz se ponaša po "standardnoj" matematičkoj logici, odnosno rezultat operacije 5 / 2{.python} je 2.5 kako bismo i očekivali. Drugim riječima, u Pythonu 3 ovaj problem više nije relevantan i u starom štivu se može ignorirati sve dok smo sigurni da programiramo u Pythonu 3.

  4. Python 2 funkcija input{.python} je izbačena iz jezika, a Python 2 funkcija raw\_input{.python} je postala nova input{.python} funkcija za Python 3. Drugim riječima, funkcija input{.python} se jednostavno ne ponaša više kao u Pythonu 2, a stara input{.python} funkcija više ne postoji.

Ostale razlike između Pythona 2 i 3 su suptilnije i početniku nepotrebne. Za par godina i ovaj cijeli dio teksta će biti moguće izbaciti.

  1. Kôd se često piše i bez naglaska, odnosno jednostavno "kod". U ovom tekstu se naglasak koristi kako bi se riječ lako razlikovala od čestog prijedloga "kod" u rečenicama poput "Kod prikazanog kôda možemo uočiti ...". Također, kôd je zbirna imenica koja označava skup znakova za zapis programa. Množina "kodovi" se ne koristi u ovom značenju već bi značila isto što i riječ "šifre" ili "identifikatori". ↩

  2. Razine ćemo objasniti kasnije, ali za sada vrijedi spomenuti da visoka razina načelno znači da je jednostavniji za korištenje od jezika niske razine. ↩

  3. Usput rečeno, radi se o tradicionalnom primjeru za prvi susret s programiranjem koji je poznatiji u svojoj engleskoj inačici Hello, world!. ↩

  4. Dapače, ovo je vrlo važan napredak u povijesti razvoja suvremenih računala. Računala su se prije toga programirala hardverski, odnosno prespajanjem žica i mehaničkim sklopkama. ↩

  5. Koji se najčešće skraćuje na 80 ili 120 znakova po retku. ↩

  6. Ostale implementaciju uključuju, na primjer, Jython (Java implementacija), IronPython (.net implementacija) i PyPy (alternativa CPythonu orijentirana na efikasnost), ali ove nisu relevantne za potrebe ove skripte. ↩

  7. Odnosno u znatno kraćem vremeno no što to pretpostavlja razvoj neke aplikacije. ↩

  8. Ako koga zanima više, s osnovama se može upoznati putem ovog Wikipedia članka ↩

  9. namijenjen je da bude sastavni dio instalacije pa je tako u naravi minimalističan ↩

  10. Od spomenute tri aplikacije, jedino se Sublime naplaćuje za kontinuirano korištenje, ali za testiranje je dostupan bez ograničenja ↩

  11. IDLE = IDE + Eric Idle ↩

This site is open source. Improve this page.