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28 de outubro de 2009

Python a linguagem acadêmica americana

Como educador, pesquisador e autor de livros, regozija-me ver completo este trabalho. Python é uma linguagem de programação divertida e extremamente fácil de usar que tem ganho forte popularidade nestes últimos poucos anos. Desenvolvida dez anos atrás por Guido van Rossun, a sintaxe simples do Python e seu sentido geral são grandemente derivados do ABC, uma linguagem didática que foi desenvolvida nos anos 80.

Entretanto, Python também foi criado para solucionar problemas reais e tomou emprestado uma grande quantidade de características de linguagens de programação como C++, Java, Modula-3 e Scheme. Por causa disso, uma das mais notáveis características do Python é o grande apelo que tem junto a desenvolvedores profissionais de software, cientistas, pesquisadores, artistas e educadores.

A Despeito deste apelo do Python junto às mais variadas comunidades, você pode ainda estar pensando por que Python? Ou por que ensinar programação com Python? Responder à estas perguntas não é uma tarefa fácil, especialmente se a opinião pública está do lado de alternativas mais masoquistas como C++ e Java. Entretanto, eu acho que a resposta mais direta é que programar com Python é um bocado divertido e mais produtivo.
Quando ministro cursos de ciências da computação, o que desejo é cobrir conceitos importantes além de tornar a matéria interessante e os alunos participativos. Infelizmente, existe uma tendência entre os cursos introdutórios de programação a focar atenção demais em abstrações matemáticas, e de frustração entre os alunos com problemas enfadonhos e inoportunos relacionados a detalhes de sintaxe em baixo nível, compilação e a imposição de regras que aparentemente só um expert pode compreender (enforcement of seemingly arcane rules XXX). Embora alguma abstração e formalismo sejam importantes para engenheiros profissionais de software e estudantes que planejam continuar seus estudos em ciências da computação, escolher tal abordagem em um curso introdutório faz da ciência da computação algo entediante. Quando ministro um curso, não desejo uma sala cheia de alunos sem inspiração. Em vez disso, preferiria muito mais vê-los tentando solucionar problemas interessantes explorando idéias diferentes, trilhando caminhos não convencionais, quebrando regras, e aprendendo a partir de seus erros. Fazendo assim, não pretendo desperdiçar metade de um semestre tentando explicar problemas obscuros de sintaxe, mensagens ininteligíveis de compiladores ou as várias centenas de maneiras pelas quais um programa pode gerar uma falha geral de proteção.

Uma das razões pelas quais eu gosto de Python é que ele oferece um equilíbrio realmente bom entre o lado prático e o lado conceitual. Sendo Python interpretado, os iniciantes podem pegar a linguagem e começar a fazer coisas legais quase imediatamente sem se perderem em problemas de compilação e ligação (linking XXX). Além disso, Python vem com uma grande biblioteca de módulos que podem ser utilizados para fazer todo tipo de tarefa, desde a programação para a web até gráficos. Com tal enfoque prático temos uma bela maneira de alcançar o engajamento dos alunos e permitir que eles finalizem projetos significativos. Entretanto, Python também pode servir de excelente embasamento para a introdução de conceitos importantes em ciência da computação. Já que Python suporta plenamente procedimentos (procedures) e classes, os alunos podem ser gradualmente introduzidos a tópicos como abstração procedural, estruturas de dados, e programação orientada a objetos, todos aplicáveis em cursos posteriores de Java ou C++. Python ainda toma emprestado certas características de linguagens de programação funcionais e pode ser usado para introduzir conceitos cujos detalhes poderiam ser aprofundados em cursos de Scheme e Lisp.

Lendo o prefácio de Jeffrey, fiquei impressionado com seu comentário de que Python o fez ver um maior nível de sucesso e um menor nível de frustração, o que lhe permitiu progredir mais depressa com resultados melhores. Embora estes comentários refiram-se aos seus cursos introdutórios, eu às vezes uso Python exatamente pelas mesmas razões em cursos avançados de pós-graduação em ciência da computação na Universidade de Chicago. Nestes cursos, enfrento constantemente a assustadora tarefa de cobrir muitos tópicos difíceis em um rapidíssimo trimestre (quarter XXX) de nove semanas. Embora me seja possível inflingir um bocado de dor e sofrimento pelo uso de uma linguagem como C++, tenho percebido muitas vezes que este enfoque é contraproducente especialmente quando o curso é sobre um tópico não relacionado apenas com programar. Acho que usar Python me permite um melhor foco no tópico em questão, enquanto permite que os alunos completem projetos substanciais em classe.

Embora Python seja ainda uma linguagem jovem e em evolução, acredito que tem um futuro brilhante em educação. Este livro é um passo importante nessa direção.

David Beazley
Universidade de Chicago
Autor de Python Essencial Reference

 Texto extraído da apresentação do livro:
Como pensar como um Cientista de Computação usando Python

24 de outubro de 2009

Python

Python é uma linguagem de altíssimo nível, orientada a objetos, de tipagem dinâmica e forte, interpretada e interativa. Foi criada em 1990 por Guido van Rossum, no Instituto Nacional de Pesquisa para Matemática e Ciência da Computação da Holanda (CWI) e tinha como foco original usuários como físicos e engenheiros. O Python foi concebido a partir de outra linguagem existente na época, chamada ABC.

O Python possui uma sintaxe clara e concisa, que favorece a legibilidade do código fonte, tornando a linguagem mais produtiva.
A linguagem inclui diversas estruturas de alto nível (listas, tuplas, dicionários, data / hora, complexos e outras) e uma vasta coleção de módulos prontos para uso, além de frameworks de terceiros que podem ser adicionados. Também possui recursos encontrados em outras linguagens modernas, tais como: geradores, introspecção, persistência, metaclasses e unidades de teste. Multiparadigma, a linguagem suporta programação modular e funcional, além da orientação a objetos. Mesmo os tipos básicos no Python são objetos.
A linguagem é interpretada através de bytecode pela máquina virtual Python, tornando o código portável. Com isso é possível compilar aplicações em uma plataforma e rodar em outras ou executar direto do código fonte.

Python é um software de código aberto (com licença compatível com a General Public License (GPL), porém menos restritiva, permitindo que o Python seja incorporados em produtos proprietários) e a especificação da linguagem é mantida pela Python Software Foundation2 (PSF).
Python é muito utilizado como linguagem script em vários softwares, permitindo
automatizar tarefas e adicionar novas funcionalidades, entre eles: BrOffice.org,
PostgreSQL, Blender e GIMP. Também é possível integrar o Python a outras linguagens, como a Linguagem C. Em termos gerais, o Python apresenta muitas similaridades com outras linguagens dinâmicas, como Perl e Ruby.

Exemplo:
# Exemplo de programa em Python
# Uma lista de instrumentos musicais
    instrumentos = ['Baixo', 'Bateria', 'Guitarra']
# Para cada nome na lista de instrumentos
   for instrumento in instrumentos:
 # mostre o nome do instrumento musical
   print instrumento
Saída:
Baixo
Bateria
Guitarra
Bytecode
O código fonte é traduzido pelo interpretador para o formato bytecode, que é
multiplataforma e pode ser executado e distribuído sem fonte original.
Por padrão, o interpretador compila os fontes e armazena o bytecode em disco, para que a próxima vez que o executar, não precise compilar novamente o programa, reduzindo o tempo de carga na execução. Se os fontes forem alterados, o interpretador se encarregará de regerar o bytecode automaticamente, mesmo utilizando o shell interativo.
Quando um programa ou um módulo é evocado, o interpretador realiza a análise do código, converte para símbolos, compila (se não houver bytecode atualizado em disco) e executa na máquina virtual Python.

O bytecode é armazenado em arquivos com extensão “.pyc” (bytecode normal) ou “.pyo” (bytecode otimizado).
O bytecode também pode ser empacotado junto com o interpretador em um executável, para facilitar a distribuição da aplicação.

Modo interativo
O modo interativo é uma característica diferencial da linguagem, pois é possível testar e modificar o código de um programa antes da inclusão do código nos programas, por exemplo.
Exemplo do Python sendo usado de forma interativa (com o shell PyCrust4): 

Referências:
http://www.python.org/
Livro: Python para desenvolvedores (formato PDF)
Computação Gráfica em Python (formato PDF)
http://www.python.org/download/