Об авторе
В те времена, когда мир компьютеров был окутан почти священным, культовым почитанием, Иван ван Лейнингем (Ivan Van Laningham) имел счастье принадлежать к узкому кругу компьютерных жрецов (т.е. операторов) и плодотворно помогал создавать проблему 2000 года. Во время учебы в колледже его основным предметом специализации была антропология. В то же время он постоянно проявлял огромный интерес к археологии и археоастрономии. В настоящий момент автор книги работает инженером-программистом в компании, предоставляющей услуги голосовой почты. Но до этого успел принять участие во Вьетнамской войне, работал в почтовой службе США, на стоянке жилых автофургонов, получил лицензию оператора вильчатого погрузчика, однажды умудрился растерять все свое состояние, после чего попал в книжный магазин, где работал на свою будущую жену. После знакомства с UNIX в 1983 г., когда он был нанят в качестве техника по аппаратному обеспечению в компанию, позже купленную Motorola, он зарабатывал себе на жизнь программированием на С и C++ (в настоящее время на платформах Windows). Он владеет и другими языками программирования, в том числе 1401 Autocoder, COBOL, RPG, Sinclair Basic, PostScript и Lisp. Программированием в среде X Windows он занимался с момента появления версии X11R2. Его сердце было покорено языком Python с тех пор, как в книжном магазине государственного университета Британской Колумбии (University of British Columbia) в его руки попала книга Programming Python. Каждый год он посвящает десять дней марта участию в международной конференции по иероглифическому письму майя (Maya Meetings) в Остине, штат Техас (Maya Meetings, Austin, Texas). Информация об этих конференциях представлена на узле http://copan.bioz.unibas.ch/meso/infotexasmeet98.html). Иван ван Лейнингем работает в Солт-Лейк-Сити (Salt Lake City) программным инженером в компании Callware Technologies (http://www.Callware.com), предоставляющей услуги голосовой почты.
Посвящение
Моим родителям, Найоми (Naomi) и Джорджу (George), а также их родителям, Саре (Sarah), Лесли (Leslie), Флоренс (Florence) и Леону (Leon), которые научили меня не бояться сунуть руку в пасть тигру, чтобы узнать, какие у него зубы.
Благодарности
Несколько лет тому назад художник Христо Джавачефф (Christo Javacheff) (http://www.artcyclopedia.com/artists/christo.html) представил свою новую картину "Running Fence" ("Связующая цепь"), на которой изображена цепь, протянувшаяся от побережья до побережья через все Соединенные Штаты. Книги подобны этой цепи — они объединяют в себе труд многих людей, каждый из которых внес свой неоценимый вклад.
Вот почему любая попытка поблагодарить всех, кто имеет отношение к этой книге, обречена на неудачу, поскольку появилась она благодаря всем людям, которых я когда-либо знал. Я могу только выделить совсем небольшую группу людей, которых хочу упомянуть особо. Всех тех, кого я не упомяну персонально, но кто был рядом со мной, хочу поблагодарить от всего сердца за поддержку и участие, которые я испытывал всегда.
Персонально хочется поблагодарить Фреда Сеговича (Fred Segovich) и Питера Алсберга (Peter Ahlsberg), которые в 1983 г. пригласили меня присоединиться к сообществу эксцентричных оригиналов, поскольку, как они полагали, я как раз соответствую этому образу. И они оказались правы. И даже когда в 1990 г. я покинул их общество, они навсегда остались моими верными друзьями.
Выражаю огромную благодарность Патрику Е. Кейну (Patrick E. Kane) и Уильяму Бредфорду Смиту (William Bradford Smith). Пат весьма своевременно заверил, что уверен во мне "несомненно", и этим вселил заряд бодрости и круто изменил мою жизнь. Билл помог мне обрести уверенность во время моего знакомства с UNIX. Как вовремя прозвучало для меня твое: "Не боги горшки обжигают. Успокойся, Иван, это всего лишь только последовательность битов". Вместе с Биллом я также хотел бы поблагодарить всех других моих товарищей по Chanute Mafia за их верную дружбу и службу родине в годы испытаний. Держись, старина Билл!
Пат также оказал мне огромную помощь, проверив коды всех программ, приведенных в этой книге, чтобы удостовериться, что все они будут выполняться даже на его эксцентричном нагромождении вычислительной аппаратуры.
За интригующие и увлекательные беседы обо всем на свете, включая язык Python, эпиграфику Майя, Дзен-буддизм, китайских драконов, расщепленную эргативность и Вьетнам, что, в конце концов, удивительно сводилось к написанию этой книгой, я хотел бы поблагодарить (без малейшего намека на какой-либо порядок очередности): Гордона Мак-Миллана (Gordon McMillan), Тима Петерса (Tim Peters), Эндрю М. Кучлинга (Andrew M. Kuchling), Гуидо ван Россума (Guido van Rossum), Фредрика Лундха (Fredrik Lundh), Дэвида Ашера (David Ascher), Марка Минагу (Mark Minaga), Чарльза Е. Рида (Charles E. Reed), Дэна Баммеса (Dan Bammes), Эллен Эмерсон Вайт (Ellen Emerson White), Эми Седиви (Amy Sedivy), Ксюхуа (Говарда) Лина (Xuhua (Howard) Lin), Инг Ванга (Ying Wang), Дункана Стила (Duncan Steele), Саймона Кассиди (Simon Cassidy), Пауля Хилла (Paul Hill), Джона Джастесона (John Justeson), Ллойда Б. Андерсона (Lloyd B. Anderson), Николаса Хопкинса (Nicholas Hopkins), Дж. Кэтрин Джоссеранд (J. Kathryn Josserand), Дейва Бизли (Dave Beazley), Энди Робинсона (Andy Robinson), Мэрилин Напп Литт (Marilyn Knapp Litt) — привет, LG!), Карен Оффутт (Karen Offutt), Бобби Кейта (Bobbie Keith), а также Фреда (Fred) (ну кто не знает Фреда!).
Огромное спасибо Ксюхуа Лин (Xuhua Lin), мастеру в искусстве написания китайских иероглифов, за девиз "Мышление Python — мышление новичка", написанный по-китайски (см. рис 24.4).
Я благодарен Джону Эссер (John Esser) и Майку Хесс (Mike Hess) за то, что создали мне удивительные условия для работы в компании Callware.
Ааз Марач (Aahz Maruch) заслуживает особого упоминания за свой труд технического редактора этой книги. Без его проницательных и зорких комментариев читатели столкнулись бы с неимоверно большим количеством ошибок. Спасибо, Ааз, за вашу честность и добросовестность. Скотт Мейерс (Scott Meyers), главный редактор, должен быть выдвинут на звание боттисатва-избранный (boddhisatva-hood) (если подобного словосочетания еще нет, его просто необходимо придумать) за то громадное упорство и терпение, которые ему пришлось проявить, чтобы довести до конца этот проект. Добрых слов заслуживают и другие сотрудники издательства Sams: Кэти Робинсон (Katie Robinson), Барбара Хача (Barbara Hacha), Джин Реддинг (Gene Redding), Хитер Макнейлл (Heather Mcneill), Эми Паттон (Amy Patton), Джордж Недефф (George Nedeff) и многие другие. Огромное спасибо всем вам.
Несмотря на их титанический труд и исключительную внимательность, тем не менее, я уверен, что кое-где ошибки остались. Тысячу лет назад племена Майя, построившие огромную цивилизацию в джунглях Центральной Америки, полагали, что ошибки в календарных вычислениях не были оплошностями писцов или астрономов, а были результатом прямого вмешательства богов. Я также верю в это. Если вы найдете какую-нибудь ошибку в этой книге, значит, вы хорошо освоили программирование на Python.
Я хотел бы поблагодарить свою жену Одри Томпсон (Audrey Thompson) за любовь, интерес, юмор, обаяние и понимание, которые она привносит в мою жизнь. Благодаря тому что она рядом, я с каждым днем все четче понимаю, что не даром родился на Земле.
Введение
Основная цель данной книги состоит в том, чтобы научить вас программированию. И только во вторую очередь преследуется цель преподать вам основы Python, вероятно, одного из наиболее стильных языков программирования на планете. Вам совершенно не обязательно что-либо знать о программировании до начала обучения. Все, что вам необходимо, — это желание учиться. Если у вас имеется компьютер и выход в Internet, вы можете получить Python бесплатно. В главе 1 подробно описано, как получить и установить Python на своем компьютере. Python выполняется на различных операционных системах, причем его переносимость является рекордной по сравнению с остальными языками программирования. Так что вы обязательно найдете версию, которая подойдет для вашей системы, будь то Windows, UNIX, Amiga или Macintosh.
Если прежде вы никогда не программировали, то имеете значительное преимущество. Многие люди приступают к работе с Python только после того, как потратили несколько лет, пытаясь проникнуть в тайны и лабиринты других, более сложных языков программирования. Им приходится начинать с того, чтобы постараться забыть как можно больше обо всех остальных языках. Вам же не придется преодолевать собственное предвзятое мнение, ошибочные концепции и привычки. Вы имеете то, что в философии Дзен называется "мышлением новичка". Преднамеренное введение себя в такое состояние считается первым шагом к овладению Дзен. Каждый раз, когда мастера Дзен приступают к практическим занятиям или медитации, они стремятся удержаться от того, чтобы уже имеющиеся знания повлияли каким-то образом на их сознание. Ничто так не мешает постижению новых знаний, как груз сложившихся предвзятых отношений и оценок. Часто, чтобы увидеть новое, достаточно посмотреть на старое с новой точки зрения. Писателям также известен этот принцип. Тот факт, что однажды вы уже написали книгу, совсем не означает, что вы знаете, как писать следующую. Также и каждый язык программирования требует свежих мыслей и подходов. Но дело в том, что овладение программированием станет для вас проще, концепции понятнее, а переход к другим языкам менее болезненным, если первым вашим языком программирования станет Python. Благодаря простоте, четкости, ясности и эффективности Python признан языком, способствующим привитию хороших навыков объектно-ориентированного программирования.
Принципы программирования на Python предельно просты для понимания, но сосредоточьтесь на практической работе с Python. Постарайтесь выполнять все задания, предлагаемые в конце каждой главы. Не поддавайтесь соблазну забежать вперед до того, как вы уверенно усвоите и закрепите на практике материал текущей главы. Это может показаться слишком тривиальным советом, настолько очевидным, что граничит с занудством автора. Но вы не представляете, сколько людей пытались программировать, но у них ничего не получилось. А все потому, что их мысли оказались занятыми не работой над языком программирования, а рассуждениями о том, сколько денег они начнут зарабатывать и какие огромные проблемы решат, стоит только им все бросить и прямо сейчас взяться за сложные проекты.
Умоляю вас, на каждом занятии думайте только о занятии, а головокружительные проекты оставьте на потом, иначе вас ждет разочарование. Если же вы будете внимательно относиться к урокам и практическим занятиям, то сможете стать хорошим программистом, но не более того. Чтобы стать великим программистом, мало хорошо знать средства того или иного языка, важно уметь думать на нем, ощущать его концепции и уметь выражать свои мысли с помощью этого языка программирования.
Python — идеальный язык для обучения программированию. Его синтаксис прост, понятен и в то же время обладает огромной мощью. Программный код логичен и ясен. Он полностью лишен того, что на сленге программистов называется "шаманизмом", т.е. программных решений, которые невозможно понять с точки зрения здравого смысла, а можно только запомнить. Именно поэтому говорят, что мышление Python — это мышление новичка в программировании. Python не может устранять за вас ваши ошибки, но благодаря ясности и логичности кода он затруднит их появление, облегчит чтение и анализ программ, разработанных другими программистами.
Как пользоваться этой книгой
Книга содержит 24 главы, которые объединены в три части. Для полного усвоения материала каждого занятия потребуется примерно один час времени. Если у вас уходит немного больше или меньше времени, значит, это именно то время, которое требуется лично вам. В выделении трех частей книги я следовал тактике автора известной книги о Дзен-буддизме Шанрай Сузуки (Shunryu Suzuki) Zen Mind, Beginner's Mind ("Мышление Дзен — мышление новичка"). (Впрочем, чтобы научиться программированию на Python, вам совсем не обязательно начинать с этой книги. Это лишь мой собственный путь познания.) Книга Сузуки также разбита на три части, следующие в таком порядке: Right Practice (Правильная практика), Right Attitude (Правильное отношение) и Right Understanding (Верное понимание). Три части данной книги познакомят вас (строго по порядку) с основными средствами программирования Python, концепциями объектно-ориентированного программирования и использованием всех этих знаний в Python на примере построения графического интерфейса пользователя. Если во всем этом вы не найдете аналогии с Дзен-буддизмом, значит, у нас просто разное мировоззрение.
Вопросы и ответы, контрольные вопросы, примеры и задания
Каждая глава книги заканчивается тремя следующими разделами.
- Вопросы и ответы — несколько часто задаваемых вопросов и ответы на них по материалу, пройденному в этой главе.
- Контрольные вопросы — несколько вопросов для проверки ваших знаний.
- Примеры и задания — дополнительные и необязательные (но весьма полезные) примеры и задания для закрепления практических навыков в Python.
Эти разделы необязательны для чтения и выполнения, но весьма полезны, поэтому старайтесь не пропускать их.
Первоисточники Python в Internet
Python — это язык, который изменяется медленно, но постоянно, как и было задумано его создателем Гуидо ван Россумом (Guido van Rossum), который всеми силами пытается сочетать прогрессивность новых идей с преемственностью версий. Изменения вносятся в язык только после многочисленных обсуждений и дебатов, но при этом всегда соблюдается одно правило — программы, написанные раньше, должны продолжать работать с новой версией Python. Чтобы быть в курсе самых последних новостей о Python, посещайте официальную домашнюю страницу Python по адресу http://www.python.org/. Имеется еще один чрезвычайно полезный ресурс о Python — сервер The Vaults of Parnassus (Пещеры Парнаса) по адресу http://www.vex.net/parnassus/.
