Co to znaczy wywoływać kod? To znaczy umieszczać kod programu w postaci zrozumiałego dla procesora kodu maszynowego (a więc skompliowanego i zinterpretowanego kodu źródłowego) w pamięci operacyjnej komputera, a następnie do procesora, gdzie najpierw trafia adres pamięci pierwszej instrukcji.

Kod w Pythonie można wywołać na wiele sposobów:

Uruchamianie programów w Pythonie w sesji interaktywnej

Pierwszym sposobem wykonania programu w Pythonie jest uruchomienie go z interaktywnego wiersza poleceń, czyli powłoki Pythona. Jest ona dostępna z poziomu wiersza poleceń lub IDE, czyli zintegrowanego środowiska programistycznego, takiego jak PyCharm. Żeby rozpocząć sesję interaktywną w wierszu poleceń wystarczy wpisać polecenie python, co powinno zadziałać pod warunkiem, że interpreter jest już zainstalowany na komputerze jako program wykonywalny.

W jaki sposób komputer wie, gdzie szukać interpretera?

System szuka interpretera Pythona poprzez ścieżki wyszukiwania programów. Ścieżka ta jest zawarta w zmiennej środowiskowej o nazwie PATH. Na Windowsie możemy sprawdzić ją korzystając z polecenia echo %PATH%. Jeżeli na tej liście nie znajdzie się ścieżka prowadząca do interpretera Pythona, to chcąc go uruchomić będziemy musieli podawać pełną ścieżkę. Można to zrobić poprzez wejście w panel sterowania, następnie System->Zaawansowane ustawienia systemu->Zmienne środowiskowe. Można też po prostu przy instalacji Pythona zaznaczyć opcję automatycznego zadania katalogu Pythona do zmiennej systemowej.

Jak kod jest wykonywany w sposób interaktywny?

Pisanie kodu w sesji interaktywnej tym różni się od pisania w IDE lub w edytorze tekstu, że, jak sama nazwa wskazuje, jest bardzo interaktywny. Oznacza to, że wyniki wpisywanych polecenie są wyświetlane w następnym wierszu zaraz potem, jak wciśniemy klawisz Enter. Pisane skrypty nie są również zapisywane. Nie trzeba nawet tworzyć pliku z kodem źródłowym ani przeprowadzać wcześniejszej kompilacji kodu, co czyni ten język programowania jeszcze bardziej dynamicznym i elastycznym. Interpreter uruchomiony w wierszu poleceń pamięta natomiast zainicjowane zmienne.

Dlaczego korzysta się z sesji interaktywnej?

Z sesji interaktywnej korzysta się głównie do testowania niewielkich fragmentów kodu w Pythonie. Uwaga! Jeśli jesteś osobą początkującą i do tej pory nie miałeś styczności z programowaniem, to w sesji interaktywnej powinieneś testować kod pochodzący z bezpiecznego źródła, w szczególności, jeśli kod wymaga importowania modułów.

kod-Python

Pliki źródłowe Pythona

Wiemy już, że kod Pythona można wykonywać w sesji interaktywnej. Wadą tego środowiska jest to, że programów nie da się zapisywać do pliku, dlatego żeby wykonać je jeszcze raz należałoby wpisać je ponownie. Kod Pythona zwykle zapisuje się w plikach, nazywanych również modułami, które później mogą być importowane przez inne pliki, aby mogły one korzystać z obiektów, które w nich istnieją: funkcje, zmiennych, klas, itd. Każdy moduł jest tak naprawdę osobną przestrzenią nazw, co chroni przed nadpisywaniem zmiennych z różnych plików. Pliki z instrukcjami Pythona wykonuje się na różne sposoby: poprzez przekazanie do wiersza poleceń, w środowisku IDE lub po prostu kliknięcie ikony pliku.

Czym różni się moduł od skryptu? Terminologia jest różna, jednak zazwyczaj mianem skryptu określa się plik wykonywany bezpośrednio, który zwraca jakiś rezultat. W skrypcie często wywołuje się funkcje zaimportowane z modułów. Z kolei moduły to pliki stworzone do tego, aby być importowanymi, zawierające na przykład funkcje, klasy i zmienne. Podczas instalacji Pythona instalowany jest szereg tzw. wbudowanych modułów, takich jak “os”, “sys”, “math” czy “datetime”.

 Jak stworzyć i uruchomić swój pierwszy skrypt w Pythonie?

Żeby napisać swój pierwszy skrypt w pythonie należy otworzyć edytor tekstu lub IDLE, a następnie wpisać prostą instrukcję taką jak np.

print(1*10)

Wszystkie pliki Pythona powinniśmy zapisywać w osobnym folderze, innym niż katalog instalacyjny Pythona, aby nie skasować naszych plików podczas instalacji kolejnej wersji języka. Plik należy zapisać z rozszerzeniem .py. Następnie należy otworzyć wiersz poleceń systemu, po czym przenieść się do katalogu, w którym znajduje się plik skryptu, a następnie wpisać polecenie 'python nazwa_pliku’ i kliknąć Enter. Polecenie powinno zostać wykonane pod warunkiem, że znajdujemy się w dobrym katalogu, a zmienna PATH zawiera ścieżkę do interpretera Pythona. Co więcej, wywołując skrypt w konsoli jego wyniki mogą być przekazane do pliku na dysku, wystarczy skorzystać ze znaku przekierowania strumienia. Cała komenda wygląda tak: python script.py > saveit.txt.

Jeśli zmienna PATH nie została wcześniej skonfigurowana, to polecenie python należy zamienić na nazwę pełnej ścieżki do interpretera, czyli np.

C:\python39\python script1.py

To samo dotyczy sytuacji, gdy pracujemy w katalogu, który nie zawiera skryptu, nad którym aktualnie pracujemy – musimy podać pełną ścieżkę prowadzącą do niego.

python C:\my_code\script1.py

Skrypty unixowe, czyli jak powiedzieć powłoce, gdzie szukać interpretera?

W systemach opierających się na Uniksie, w Linuksie oraz Windowsie (czyli w sumie no na większości komputerów :P) pliki Pythona mogą bezpośrednio zawierać informacje na temat tego, gdzie znajduje się interpreter. Warunkiem jest to, aby takie skrypty:

  • zawierały specjalny wiersz, nazywany również shebang, będący pierwszym wierszem pliku. Zaczyna się on od znaków #! po których występuje ścieżka do interpretera Pythona zainstalowanego na komputerze.
  • miały prawa do bycia wykonywanymi, co należy zmienić, jako że pliki instalowane na komputerze przez użytkownika domyślnie nie są wykonywalne. Plik można uczynić wykonywalnym poprzez komendę chmod +x script.py.

Pisanie takich plików stwarza jednak pewien problem, a mianowicie ścieżka do interpretera Pythona może być różna na różnych maszynach. Żeby uniknąć konieczności wpisywania ścieżki na stałe należy skorzystać z polecenia env, które lokalizuje interpreter Pythona poprzez przeszukanie katalogów w zmiennej środowiskowej PATH:

#!/usr/bin/env python

(Oczywiście zakładamy przy tym, że polecenie env zawsze znajduje się w tym samym miejscu na komputerze – /usr/bin/)

Kliknięcie ikony

Tak, klikanie ikon pliku, które zawierają skrypty Pythona jest jednym ze sposobów na to, aby je uruchomić. Na maszynie z Windowsem pliki są otwierane poprzez mechanizm kojarzenia nazw, który łączy plik na podstawie jego rozszerzenia z odpowiednim programem do uruchomienia. W wersji Pythona 3. 2 oraz starszych pliki z rozszerzeniem .py są uruchamiane przez program python.exe, natomiast w nowszych wersjach wykorzystywany jest tak zwany launcher, czyli py.exe. Zwykłe kliknięcie w ikonę pliku może jednak nie dać oczekiwanych rezultatów, jako że często jedynym efektem jest szybkie mignięcie wiersza poleceń. Nie jest to jednak błąd, gdyż w ten sposób właśnie Python wykonał działania zapisane w skrypcie, wyświetlił je  w oknie konsoli, a następnie zamknął. Żeby móc prześledzić cały proces, zawieszając okno konsoli, należy na końcu skryptu mieścić instrukcję input(), która pobiera dane od użytkownika, czyli czeka na wpisanie tekstu. Ten krok należy jednak wykonać tylko w w plikach ze skryptami, które mają być otwierane poprzez kliknięcie ikony – w skryptach uruchamianych w środowisku graficznym typu IDLE lub konsoli umieszczenie tej funkcji w celu wyświetlenia przebiegu działania skryptu nie ma najmniejszego sensu.

Środowisko IDLE/IDE

Kolejnym sposobem na uruchomienie programu napisanego w Pythonie, a jednocześnie  najwygodniejszą metodą pisania skryptów w tym języku jest wykorzystanie środowiska IDLE, czyli prostego zintegrowanego środowiska programistycznego, stworzonego specjalnie dla Pythona i napisanego również w tym języku. Alternatywą dla wykorzystania IDLE są środowiska IDE, przeznaczone do kodowania w różnych językach.

Środowisko IDLE jest dołączone do pakietu Pythona instalowanego na komputerze.  Zostało ono napisane w oparciu o bibliotekę TK Inter, która służy w Pythonie do tworzenia graficznych interfejsów użytkownika. IDLE można uruchomić poprzez pisanie 'IDLE’ w pasku wyszukiwania na dole komputera lub poprzez dwukrotne kliknięcie na plik idle.pyw. Możliwe jest również uruchomienie w środowiska z poziomu wiersza poleceń:

python -m idlelib.idle

Środowiska IDE do wyboru

Jeśli chodzi o nieco bardziej zaawansowane środowiska w programistyczne, które umożliwiają również pisanie plików w innych językach programowania, to dodaj popularniejszych należą:

PyDev,

Eclipse, 

PyCharm,

Visual Code.