Написание простой программы на Python

Введение

В этой лабораторной работе вы начнете свое путешествие в программирование на Python, создав и запустив свою первую программу. Вы получите практический опыт использования редактора VS Code в среде LabEx для написания и выполнения скриптов Python.

Опираясь на эту основу, вы продолжите практиковаться в написании программ на Python, уделяя особое внимание использованию функции print() для вывода данных. Затем лабораторная работа поможет вам выявлять и понимать распространенные ошибки Python, снабдив вас знаниями для распознавания и устранения проблем. Наконец, вы изучите практические методы отладки для эффективного решения ошибок и обеспечения корректной работы ваших программ на Python.

Создание и запуск вашей первой программы на Python

На этом этапе мы создадим и запустим нашу первую программу на Python, используя редактор VS Code в среде LabEx.

В предыдущих разделах мы узнали о двух способах запуска Python и изучили некоторые инструменты разработки. Теперь давайте применим эти знания на практике, написав простую программу.

Мы будем использовать редактор VS Code, доступный в среде LabEx, для создания нашего файла Python. Рабочим каталогом по умолчанию в терминале является ~/project.

Сначала создадим новый файл с именем hello.py в каталоге ~/project. Вы можете сделать это, щелкнув правой кнопкой мыши в области проводника файлов в VS Code и выбрав "New File" (Новый файл), или с помощью терминала.

Давайте используем терминал для практики. Откройте терминал в VS Code (Terminal -> New Terminal) и перейдите в каталог ~/project, если вы еще не там.

cd ~/project

Теперь создайте файл с помощью команды touch:

touch hello.py

Вы должны увидеть файл hello.py в области проводника файлов.

Теперь откройте файл hello.py в редакторе VS Code, щелкнув по нему в проводнике файлов.

Введите следующий код Python в редактор:

print("Hello, LabEx!")

Эта простая программа использует встроенную функцию print() для вывода строки "Hello, LabEx!" в консоль.

Сохраните файл (File -> Save или нажмите Ctrl + S).

Теперь давайте запустим эту программу из терминала. Убедитесь, что вы все еще находитесь в каталоге ~/project в терминале.

Выполните скрипт Python с помощью команды python:

python hello.py

Вы должны увидеть вывод:

Hello, LabEx!

Поздравляем! Вы успешно создали и запустили свою первую программу на Python.

Практика написания программы на Python

На этом этапе мы продолжим практиковаться в написании программ на Python с использованием функции print(). Мы создадим новый файл и напишем программу, которая выводит простой узор.

На предыдущем этапе мы создали и запустили базовую программу "Hello, World!". Теперь давайте попробуем что-то немного более сложное, чтобы освоиться с написанием кода в VS Code и его запуском из терминала.

Мы создадим новый файл с именем pattern.py в каталоге ~/project. Вы можете создать этот файл теми же способами, что и раньше: либо щелкнув правой кнопкой мыши в проводнике файлов, либо используя команду touch в терминале.

На этот раз давайте воспользуемся проводником файлов. В области проводника файлов VS Code щелкните правой кнопкой мыши на каталоге ~/project и выберите "New File" (Новый файл). Введите pattern.py и нажмите Enter.

Теперь откройте файл pattern.py в редакторе и введите следующий код Python:

print("* * * *")
print("*     *")
print("*     *")
print("* * * *")

Эта программа использует четыре отдельных оператора print() для вывода строк из звездочек и пробелов, формируя простой прямоугольный узор.

Не забудьте сохранить файл (Ctrl + S).

Теперь откройте терминал в VS Code и убедитесь, что вы находитесь в каталоге ~/project.

Запустите скрипт pattern.py с помощью команды python:

python pattern.py

В терминале вы должны увидеть следующий вывод:

* * * *
*     *
*     *
* * * *

Это демонстрирует, как вы можете использовать несколько операторов print() для управления выводом и создания более сложных текстовых узоров.

Не стесняйтесь экспериментировать с различными символами и их расположением в операторах print(), чтобы создавать свои собственные узоры.

Определение и понимание распространенных ошибок Python

На этом этапе мы рассмотрим некоторые распространенные ошибки, которые могут возникнуть при написании кода на Python, и научимся определять и понимать сообщения об ошибках. Возникновение ошибок — это нормальная часть программирования, и умение читать и интерпретировать сообщения об ошибках является важнейшим навыком.

Мы намеренно внесем некоторые ошибки в наш код, чтобы увидеть, как отреагирует Python. Давайте начнем с изменения файла hello.py, который мы создали на первом шаге.

Откройте файл hello.py в редакторе VS Code.

Сначала внесем опечатку в функцию print(). Измените строку на:

prunt("Hello, LabEx!")

Сохраните файл (Ctrl + S).

Теперь запустите измененный файл hello.py из терминала:

python hello.py

Вы должны увидеть сообщение об ошибке, похожее на это:

Traceback (most recent call last):
  File "/home/labex/project/hello.py", line 1, in <module>
    prunt("Hello, LabEx!")
NameError: name 'prunt' is not defined

Это NameError (ошибка имени). Она сообщает нам, что имя prunt не распознается Python. Это связано с тем, что правильное имя функции — print. Сообщение об ошибке также указывает имя файла (hello.py), номер строки (строка 1) и конкретный код, вызвавший ошибку.

Теперь исправим опечатку в print и добавим отсутствующую кавычку. Верните строку к print, но удалите закрывающую двойную кавычку:

print("Hello, LabEx!)

Сохраните файл и запустите его снова:

python hello.py

Вы должны увидеть другое сообщение об ошибке, скорее всего, SyntaxError (синтаксическая ошибка):

  File "/home/labex/project/hello.py", line 1
    print("Hello, LabEx!)
                         ^
SyntaxError: unterminated string literal (missing '"')

Эта SyntaxError указывает на проблему со структурой вашего кода. Сообщение "unterminated string literal (missing '"')" (незавершенный строковый литерал (отсутствует '"')) ясно говорит нам, что строка началась с двойной кавычки, но не закончилась ею.

Наконец, исправим кавычки и добавим неанглийский символ для скобок. Измените строку на:

print（"Hello, LabEx!"）

Обратите внимание, что здесь скобки являются полноширинными китайскими символами, а не требуемыми Python полуширинными английскими символами.

Сохраните файл и запустите его:

python hello.py

Вы, вероятно, увидите SyntaxError, связанную с недопустимыми символами:

  File "/home/labex/project/hello.py", line 1
    print（"Hello, LabEx!"）
          ^
SyntaxError: invalid character '（' (U+FF08)

Это сообщение об ошибке указывает на недопустимый символ и его Unicode-представление. Python ожидает стандартные английские полуширинные символы для элементов синтаксиса, таких как скобки.

Намеренно создавая эти ошибки и наблюдая за сообщениями об ошибках, вы можете начать понимать, что означают различные типы ошибок и как найти источник проблемы в вашем коде. На следующем шаге мы научимся отлаживать эти ошибки.

Отладка вашей программы на Python

На этом этапе мы попрактикуемся в отладке ошибок, с которыми мы столкнулись на предыдущем шаге. Отладка — это процесс поиска и исправления ошибок в вашем коде. Понимая сообщения об ошибках, мы можем эффективно отлаживать наши программы.

Мы снова будем работать с файлом hello.py, который в настоящее время содержит ошибку из предыдущего шага.

Откройте файл hello.py в редакторе VS Code.

Начнем с SyntaxError, вызванной недопустимым символом. Сообщение об ошибке указывало на строку и символ, вызвавшие проблему.

print（"Hello, LabEx!"）

Сообщение об ошибке SyntaxError: invalid character '（' (U+FF08) указывает на то, что открывающая скобка некорректна. Удалите полноширинную скобку （ и замените ее правильной английской полуширинной скобкой (. Сделайте то же самое для закрывающей скобки ）, заменив ее на ).

Исправленная строка должна выглядеть так:

print("Hello, LabEx!")

Сохраните файл (Ctrl + S).

Теперь запустите файл hello.py из терминала:

python hello.py

Если у вас была ошибка с недопустимым символом, она должна быть устранена, и вы должны увидеть вывод:

Hello, LabEx!

Если у вас остались другие ошибки из предыдущего шага, давайте разберемся с ними.

Если у вас была ошибка SyntaxError: unterminated string literal (missing '"'), это означает, что вам не хватало закрывающей кавычки. Найдите строку, указанную в сообщении об ошибке, и добавьте недостающую двойную кавычку.

Например, если ваша строка была print("Hello, LabEx!), измените ее на print("Hello, LabEx!").

Если у вас была ошибка NameError: name 'prunt' is not defined, это означает, что вы допустили опечатку в имени функции. Измените prunt обратно на print.

После исправления любых оставшихся ошибок сохраните файл и снова запустите его, используя python hello.py. Ваша программа теперь должна работать без ошибок и выводить "Hello, LabEx!".

Отладка — это итеративный процесс. Вы можете исправить одну ошибку, только чтобы обнаружить другую. Главное — внимательно читать сообщения об ошибках, понимать, что они вам говорят, и систематически исправлять проблемы в вашем коде.

Резюме

В этой лабораторной работе мы начали наше знакомство с программированием на Python, создав и запустив нашу первую программу hello.py с использованием редактора VS Code в среде LabEx. Мы узнали, как создавать файл Python, писать простую инструкцию print() для вывода данных и выполнять скрипт из терминала с помощью команды python. Этот основополагающий шаг закрепил наше понимание основного рабочего процесса написания и запуска кода на Python.

Основываясь на этом, мы продолжили практиковаться в написании программ на Python, создав новый файл и реализовав программу, которая выводит простой узор с помощью функции print(). Это упражнение укрепило нашу способность использовать функцию print() для различных выводов и предоставило практический опыт структурирования базового кода на Python.