Đặc điểm Python_(ngôn_ngữ_lập_trình)

Triết lý căn bản của ngôn ngữ Python được trình bày trong tài liệu The Zen of Python (PEP 20), có dạng thơ Haiku, tóm gọn như sau:

  • Đẹp đẽ tốt hơn xấu xí
  • Minh bạch tốt hơn che đậy
  • Đơn giản tốt hơn phức tạp
  • Phức tạp tốt hơn rắc rối
  • Dễ đọc

Dễ học, dễ đọc

Python được thiết kế để trở thành một ngôn ngữ dễ học, mã nguồn dễ đọc, bố cục trực quan, dễ hiểu, thể hiện qua các điểm sau:

Từ khóa

  • Python tăng cường sử dụng từ khóa tiếng Anh, hạn chế các ký hiệu và cấu trúc cú pháp so với các ngôn ngữ khác.
  • Python là một ngôn ngữ phân biệt kiểu chữ HOA, chữ thường.
  • Như C/C++, các từ khóa của Python đều ở dạng chữ thường.
anddelforisraise
asserteliffromlambdareturn
breakelseglobalnottry
classexceptiforwhile
continueexecimportpassyield
deffinallyinprint

Khối lệnh

Trong các ngôn ngữ khác, khối lệnh thường được đánh dấu bằng cặp ký hiệu hoặc từ khóa. Ví dụ, trong C/C++, cặp ngoặc nhọn { } được dùng để bao bọc một khối lệnh. Python, trái lại, có một cách rất đặc biệt để tạo khối lệnh, đó là thụt các câu lệnh trong khối vào sâu hơn (về bên phải) so với các câu lệnh của khối lệnh cha chứa nó. Ví dụ, giả sử có đoạn mã sau trong C/C++:

 1 #include <math.h> 2 //... 3 delta = b * b – 4 * a * c; 4 if (delta > 0) 5 { 6     // Khối lệnh mới bắt đầu từ ký tự { đến } 7     x1 = (- b + sqrt(delta)) / (2 * a); 8     x2 = (- b - sqrt(delta)) / (2 * a); 9     printf("Phuong trinh co hai nghiem phan biet:\n");10     printf("x1 = %f; x2 = %f", x1, x2);11 }

Đoạn mã trên có thể được viết lại bằng Python như sau:

1 import math2 #...3 delta = b * b – 4 * a * c4 if delta > 0:5     # Khối lệnh mới, thụt vào đầu dòng6     x1 = (- b + math.sqrt(delta)) / (2 * a)7     x2 = (- b – math.sqrt(delta)) / (2 * a)8     print "Phuong trinh co hai nghiem phan biet:"9     print "x1 = ", x1, "; ", "x2 = ", x2

Ta có thể sử dụng dấu tab hoặc khoảng trống để thụt các câu lệnh vào.

Các bản hiện thực

Python được viết từ những ngôn ngữ khác, tạo ra những bản hiện thực khác nhau. Bản hiện thực Python chính, còn gọi là CPython, được viết bằng C, và được phân phối kèm một thư viện chuẩn lớn được viết hỗn hợp bằng C và Python. CPython có thể chạy trên nhiều nền và khả chuyển trên nhiều nền khác. Dưới đây là các nền trên đó, CPython có thể chạy.

Ngoài CPython, còn có hai hiện thực Python khác: Jython cho môi trường Java và IronPython cho môi trường .NET và Mono.

Khả năng mở rộng

Python có thể được mở rộng: nếu ta biết sử dụng C, ta có thể dễ dàng viết và tích hợp vào Python nhiều hàm tùy theo nhu cầu. Các hàm này sẽ trở thành hàm xây dựng sẵn (built-in) của Python. Ta cũng có thể mở rộng chức năng của trình thông dịch, hoặc liên kết các chương trình Python với các thư viện chỉ ở dạng nhị phân (như các thư viện đồ họa do nhà sản xuất thiết bị cung cấp). Hơn thế nữa, ta cũng có thể liên kết trình thông dịch của Python với các ứng dụng viết từ C và sử dụng nó như là một mở rộng hoặc một ngôn ngữ dòng lệnh phụ trợ cho ứng dụng đó.

Trình thông dịch

Python là một ngôn ngữ lập trình dạng thông dịch, do đó có ưu điểm tiết kiệm thời gian phát triển ứng dụng vì không cần phải thực hiện biên dịch và liên kết. Trình thông dịch có thể được sử dụng để chạy file script, hoặc cũng có thể được sử dụng theo cách tương tác. Ở chế độ tương tác, trình thông dịch Python tương tự shell của các hệ điều hành họ Unix, tại đó, ta có thể nhập vào từng biểu thức rồi gõ Enter, và kết quả thực thi sẽ được hiển thị ngay lập tức. Đặc điểm này rất hữu ích cho người mới học, giúp họ nghiên cứu tính năng của ngôn ngữ; hoặc để các lập trình viên chạy thử mã lệnh trong suốt quá trình phát triển phần mềm. Ngoài ra, cũng có thể tận dụng đặc điểm này để thực hiện các phép tính như với máy tính bỏ túi.

Lệnh và cấu trúc điều khiển

Mỗi câu lệnh trong Python nằm trên một dòng mã nguồn. Ta không cần phải kết thúc câu lệnh bằng bất kì ký tự gì. Cũng như các ngôn ngữ khác, Python cũng có các cấu trúc điều khiển. Chúng bao gồm:

  • Cấu trúc rẽ nhánh: cấu trúc if (có thể sử dụng thêm elif hoặc else), dùng để thực thi có điều kiện một khối mã cụ thể.
  • Cấu trúc lặp, bao gồm:
  • Lệnh while: chạy một khối mã cụ thể cho đến khi điều kiện lặp có giá trị false.
  • Vòng lặp for: lặp qua từng phần tử của một dãy, mỗi phần tử sẽ được đưa vào biến cục bộ để sử dụng với khối mã trong vòng lặp.
  • Python cũng có từ khóa class dùng để khai báo lớp (sử dụng trong lập trình hướng đối tượng) và lệnh def dùng để định nghĩa hàm.

Hệ thống kiểu dữ liệu

Python sử dụng hệ thống kiểu duck typing, còn gọi là latent typing (tự động xác định kiểu). Có nghĩa là, Python không kiểm tra các ràng buộc về kiểu dữ liệu tại thời điểm dịch, mà là tại thời điểm thực thi. Khi thực thi, nếu một thao tác trên một đối tượng bị thất bại, thì có nghĩa là đối tượng đó không sử dụng một kiểu thích hợp.

Python cũng là một ngôn ngữ định kiểu mạnh. Nó cấm mọi thao tác không hợp lệ, ví dụ cộng một con số vào chuỗi ký tự.

Sử dụng Python, ta không cần phải khai báo biến. Biến được xem là đã khai báo nếu nó được gán một giá trị lần đầu tiên. Căn cứ vào mỗi lần gán, Python sẽ tự động xác định kiểu dữ liệu của biến.Python có một số kiểu dữ liệu thông dụng sau:

  • int, long: số nguyên (trong phiên bản 3.x long được nhập vào trong kiểu int). Độ dài của kiểu số nguyên là tùy ý, chỉ bị giới hạn bởi bộ nhớ máy tính.
  • float: số thực
  • complex: số phức, chẳng hạn 5+4j
  • list: dãy trong đó các phần tử của nó có thể được thay đổi, chẳng hạn [8, 2, 'b', -1.5]. Kiểu dãy khác với kiểu mảng (array) thường gặp trong các ngôn ngữ lập trình ở chỗ các phần tử của dãy không nhất thiết có kiểu giống nhau. Ngoài ra phần tử của dãy còn có thể là một dãy khác.
  • tuple: dãy trong đó các phần tử của nó không thể thay đổi.
  • str: chuỗi ký tự. Từng ký tự trong chuỗi không thể thay đổi. Chuỗi ký tự được đặt trong dấu nháy đơn, hoặc nháy kép.
  • dict: từ điển, còn gọi là "hashtable": là một cặp các dữ liệu được gắn theo kiểu {từ khóa: giá trị}, trong đó các từ khóa trong một từ điển nhất thiết phải khác nhau. Chẳng hạn {1: "Python", 2: "Pascal"}
  • set: một tập không xếp theo thứ tự, ở đó, mỗi phần tử chỉ xuất hiện một lần.

Ngoài ra, Python còn có nhiều kiểu dữ liệu khác. Xem thêm trong phần "Các kiểu dữ liệu" bên dưới.

Module

Python cho phép chia chương trình thành các module để có thể sử dụng lại trong các chương trình khác. Nó cũng cung cấp sẵn một tập hợp các modules chuẩn mà lập trình viên có thể sử dụng lại trong chương trình của họ. Các module này cung cấp nhiều chức năng hữu ích, như các hàm truy xuất tập tin, các lời gọi hệ thống, trợ giúp lập trình mạng (socket),…

Đa năng

Python là một ngôn ngữ lập trình đơn giản nhưng rất hiệu quả.

  • So với Unix shell, Python hỗ trợ các chương trình lớn hơn và cung cấp nhiều cấu trúc hơn.
  • So với C, Python cung cấp nhiều cơ chế kiểm tra lỗi hơn. Nó cũng có sẵn nhiều kiểu dữ liệu cấp cao, ví dụ như các mảng (array) linh hoạt và từ điển (dictionary) mà ta sẽ phải mất nhiều thời gian nếu viết bằng C.

Python là một ngôn ngữ lập trình cấp cao có thể đáp ứng phần lớn yêu cầu của lập trình viên:

Multiple paradigms (đa biến hóa)

Python là một ngôn ngữ đa biến hóa (multiple paradigms). Có nghĩa là, thay vì ép buộc mọi người phải sử dụng duy nhất một phương pháp lập trình, Python lại cho phép sử dụng nhiều phương pháp lập trình khác nhau: hướng đối tượng, có cấu trúc, chức năng, hoặc chỉ hướng đến một khía cạnh. Python kiểu kiểu động và sử dụng bộ thu gom rác để quản lý bộ nhớ. Một đặc điểm quan trọng nữa của Python là giải pháp tên động, kết nối tên biến và tên phương thức lại với nhau trong suốt thực thi của chương trình.

Sự tương đương giữa true và một giá trị khác 0

Cũng như C/C++, bất kì một giá trị khác 0 nào cũng tương đương với true và ngược lại, một giá trị 0 tương đương với false. Như vậy:

 if a != 0:

tương đương với

 if a: