はじめに
この実験では、最初のプログラムを作成・実行することで、Python プログラミングの旅を始めます。LabEx 環境内の VS Code エディターを使用して Python スクリプトを作成・実行する実践的な経験を積むことができます。
この基礎の上に、print() 関数を使用して出力を表示することに焦点を当て、Python プログラムの作成をさらに練習します。その後、一般的な Python エラーを特定し、理解する方法を学び、問題を見つけてトラブルシューティングするための知識を身につけます。最後に、Python プログラムが正しく機能するように、エラーを効果的に解決するための実践的なデバッグ技術を習得します。
最初の Python プログラムの作成と実行
このステップでは、LabEx 環境の VS Code エディターを使用して、最初の Python プログラムを作成し実行します。
以前のセクションでは、Python を実行する 2 つの方法について学び、いくつかの開発ツールを探索しました。それでは、その知識を実践に移し、簡単なプログラムを書いてみましょう。
LabEx 環境で利用可能な VS Code エディターを使用して、Python ファイルを作成します。ターミナルでのデフォルトの作業ディレクトリは ~/project です。
まず、~/project ディレクトリに hello.py という名前の新しいファイルを作成します。これは、VS Code のファイルエクスプローラーペインで右クリックして「新しいファイル」を選択するか、ターミナルを使用して行うことができます。
練習のためにターミナルを使用しましょう。VS Code でターミナルを開き（Terminal -> New Terminal）、まだ ~/project ディレクトリにいない場合は移動してください。
cd ~/project
次に、touch コマンドを使用してファイルを作成します。
touch hello.py
ファイルエクスプローラーペインに hello.py ファイルが表示されるはずです。
次に、ファイルエクスプローラーで hello.py ファイルをクリックして、VS Code エディターで開きます。
エディターに次の Python コードを入力します。
print("Hello, LabEx!")
この簡単なプログラムは、組み込みの print() 関数を使用して、文字列 "Hello, LabEx!" をコンソールに表示します。
ファイルを保存します（File -> Save または Ctrl + S を押します）。
次に、ターミナルからこのプログラムを実行しましょう。ターミナルでまだ ~/project ディレクトリにいることを確認してください。
python コマンドを使用して Python スクリプトを実行します。
python hello.py
次の出力が表示されるはずです。
Hello, LabEx!
おめでとうございます！最初の Python プログラムの作成と実行に成功しました。
Python プログラム記述の練習
このステップでは、print() 関数を使用して Python プログラムの作成練習を続けます。新しいファイルを作成し、簡単なパターンを出力するプログラムを作成します。
前のステップでは、「Hello, World!」の基本的なプログラムを作成して実行しました。今回は、VS Code でコードを記述し、ターミナルから実行することにさらに慣れるために、もう少し複雑なことに挑戦してみましょう。
~/project ディレクトリに pattern.py という名前の新しいファイルを作成します。このファイルは、以前と同様の方法で作成できます。ファイルエクスプローラーで右クリックするか、ターミナルで touch コマンドを使用します。
今回はファイルエクスプローラーを使用しましょう。VS Code のファイルエクスプローラーペインで、~/project ディレクトリを右クリックし、「新しいファイル」を選択します。pattern.py と入力して Enter キーを押します。
次に、エディターで pattern.py ファイルを開き、次の Python コードを入力します。
print("* * * *")
print("* *")
print("* *")
print("* * * *")
このプログラムは、4 つの個別の print() ステートメントを使用して、アスタリスクとスペースの行を出力し、簡単な長方形のパターンを形成します。
ファイルを保存することを忘れないでください（Ctrl + S）。
次に、VS Code でターミナルを開き、~/project ディレクトリにいることを確認してください。
python コマンドを使用して pattern.py スクリプトを実行します。
python pattern.py
ターミナルに次の出力が表示されるはずです。
* * * *
* *
* *
* * * *
これにより、複数の print() ステートメントを使用して出力を制御し、より複雑なテキストベースのパターンを作成する方法が示されます。
自由に、print() ステートメント内の異なる文字や配置を試して、独自のパターンを作成してください。
一般的な Python エラーの特定と理解
このステップでは、Python コードを作成する際によく遭遇するエラーについて、エラーメッセージの特定と理解方法を学びます。エラーに遭遇することはプログラミングにおいて正常なことであり、エラーメッセージを読み解くスキルは非常に重要です。
Python がどのように応答するかを見るために、意図的にコードにいくつかエラーを導入します。最初のステップで作成した hello.py ファイルを変更することから始めましょう。
VS Code エディターで hello.py ファイルを開きます。
まず、print() 関数にスペルミスを導入します。行を次のように変更します。
prunt("Hello, LabEx!")
ファイルを保存します（Ctrl + S）。
次に、変更した hello.py ファイルをターミナルから実行します。
python hello.py
次のようなエラーメッセージが表示されるはずです。
Traceback (most recent call last):
File "/home/labex/project/hello.py", line 1, in <module>
prunt("Hello, LabEx!")
NameError: name 'prunt' is not defined
これは NameError です。Python が prunt という名前を認識していないことを示しています。これは、正しい関数名が print であるためです。エラーメッセージは、ファイル名（hello.py）、行番号（1 行目）、およびエラーを引き起こした具体的なコードも示しています。
次に、print のスペルを修正し、閉じ引用符を欠落させます。行を print に戻しますが、閉じ二重引用符を削除します。
print("Hello, LabEx!)
ファイルを保存して、再度実行します。
python hello.py
次のような異なるエラーメッセージが表示されるはずです。おそらく SyntaxError でしょう。
File "/home/labex/project/hello.py", line 1
print("Hello, LabEx!)
^
SyntaxError: unterminated string literal (missing '"')
この SyntaxError は、コードの構造に問題があることを示しています。「unterminated string literal (missing '"')」というメッセージは、文字列が二重引用符で始まっているのに、閉じ引用符で終わっていないことを明確に伝えています。
最後に、引用符を修正し、括弧に非英語文字を導入します。行を次のように変更します。
print（"Hello, LabEx!"）
ここで使用されている括弧は、Python で必要とされる半角の英語文字ではなく、全角の中国語文字であることに注意してください。
ファイルを保存して実行します。
python hello.py
無効な文字に関する SyntaxError が表示される可能性が高いです。
File "/home/labex/project/hello.py", line 1
print（"Hello, LabEx!"）
^
SyntaxError: invalid character '（' (U+FF08)
このエラーメッセージは、無効な文字とその Unicode 表現を示しています。Python は、括弧のような構文要素には、標準的な英語の半角文字を期待します。
これらのエラーを意図的に作成し、エラーメッセージを観察することで、さまざまな種類のエラーが何を意味するのか、そしてコード内の問題のソースをどのように特定できるのかを理解し始めることができます。次のステップでは、これらのエラーをデバッグする方法を学びます。
Python プログラムのデバッグ
このステップでは、前のステップで遭遇したエラーのデバッグ練習を行います。デバッグとは、コード内のエラーを見つけて修正するプロセスです。エラーメッセージを理解することで、プログラムを効果的にデバッグできます。
前のステップのエラーが含まれている hello.py ファイルを再び使用します。
VS Code エディターで hello.py ファイルを開きます。
まず、無効な文字によって引き起こされた SyntaxError から始めましょう。エラーメッセージは、問題を引き起こしている行と文字を示していました。
print（"Hello, LabEx!"）
エラーメッセージ SyntaxError: invalid character '（' (U+FF08) は、開き括弧が正しくないことを示しています。全角括弧 （ を削除し、正しい英語の半角括弧 ( に置き換えます。閉じ括弧 ） についても同様に、) に置き換えます。
修正された行は次のようになります。
print("Hello, LabEx!")
ファイルを保存します（Ctrl + S）。
次に、ターミナルから hello.py ファイルを実行します。
python hello.py
無効な文字のエラーがあった場合、それは解消され、次の出力が表示されるはずです。
Hello, LabEx!
前のステップからまだ他のエラーがある場合は、それらに対処しましょう。
SyntaxError: unterminated string literal (missing '"') が発生していた場合、それは閉じ引用符が欠落していたことを意味します。エラーメッセージで示された行を確認し、欠落している二重引用符を追加してください。
例えば、行が print("Hello, LabEx!) であった場合は、print("Hello, LabEx!") に変更します。
NameError: name 'prunt' is not defined が発生していた場合、それは関数名をスペルミスしていたことを意味します。prunt を print に戻してください。
残りのエラーをすべて修正した後、ファイルを保存し、python hello.py を使用して再度実行します。プログラムはエラーなく実行され、「Hello, LabEx!」と出力されるはずです。
デバッグは反復的なプロセスです。1 つのエラーを修正しても、別のエラーが見つかることがあります。重要なのは、エラーメッセージを注意深く読み、それが何を意味しているかを理解し、コード内の問題を体系的に修正することです。
まとめ
この実験では、LabEx 環境内の VS Code エディターを使用して、最初のプログラムである hello.py を作成および実行することにより、Python プログラミングの旅を始めました。Python ファイルの作成方法、出力表示のための簡単な print() ステートメントの記述方法、および python コマンドを使用したターミナルからのスクリプト実行方法を学びました。この基礎的なステップにより、Python コードの記述と実行の基本的なワークフローについての理解が深まりました。
これを基盤として、新しいファイルを作成し、print() 関数を使用して簡単なパターンを出力するプログラムを実装することで、Python プログラムの記述練習をさらに行いました。この演習により、さまざまな出力に対して print() 関数を使用する能力が強化され、基本的な Python コードの構造化に関する実践的な経験を得ることができました。
