Что такое Python

Python — высокоуровневый язык программирования с динамической типизацией, поддерживающий объектно-ориентированный, функциональный и императивный стили программирования. Это язык общего назначения, на котором можно одинаково успешно разрабатывать системные приложения с графическим интерфейсом, утилиты командной строки, научные приложения, игры, приложения для веб и много другое.
(http://pythonz.net/promo/)

• свободный - все исходные тексты интерпретатора и библиотек доступны для любого, включая коммерческое, использования
• интерпретируемый - "позднее связывание"
• объектно-ориентированный - классическая ОО модель, включая множественное наследование
• расширяемый - имеет строго определенные API для создания модулей, типов и классов на C или C++
• встраиваемый - имеет строго определенные API для встраивания интерпретатора в другие программы
• сверхвысокого уровня - динамическая типизация, встроенные типы данных высокого уровня, классы, модули, механизм прерываний (исключений)

(http://zope.net.ru/)

Основные структуры управления

Python - вполне обычный, можно сказать, "традиционный" язык программирования. Все привычные конструкции в языке есть - условный оператор if, циклы for и while, функции, классы, модули, пакеты (иерархические совокупности модулей). Нет цикла do-while и оператора case.

Из менее традиционных операторов - возбуждение исключений raise и их перехват try-except-else и try-finally. Впрочем, исключения начинают занимать свое место и в других современных языках, так что чем-то революционным их назвать нельзя.

Для многих становится неожиданным, что в Питоне блочная структура обозначается отступами, а не словами begin/end (или скобками). К этому, однако, быстро привыкаешь, и это становится очень удобно.

Модули - структурирование пространства имен

При создании больших программ или библиотек большим количеством людей встает проблема коллизий имен. Питон решает эту проблему так же, как и большинство современных языков - структурированием пространства имен с помощью иерархически организованных модулей.

В Питоне 3 пространства имен: встроенное пространство имен (им можно управлять с помощью модуля доступа к интерпретатору sys), локальное пространство функции, и глобальное пространство модуля. (Объектно-ориентированное программирование создает дополнительные пространства классов и экземпляров классов, об этом ниже). Каждое пространство имен - это список отображений имени в значение.

Модуль - это совокупность описаний, объединенных в общее пространство имен - глобальное пространство модуля. Модули подключаются к программе (или другому модулю) с помощью оператора import, после которого имена из пространства имен модуля становятся доступными. Какие именно имена становятся доступны, определяет оператор import: вариант import module делает доступным ровно одно имя - имя модуля module, но зато через это имя можно использовать все глобальные имена модуля в виде module.name. В варианте from module import name из модуля импортируется указанное имя или список имен. В варианте from module import * из модуля импортируются все имена. Хотя автор модуля может ограничить этот список, а в отсутствии такого ограничения не импортируются имена, начинающиеся с подчеркивания - считается, что это внутренние имена модуля, не входящие в его публичный интерфейс.

Модуль может быть написан на Python, C или C++. Модули, написанные на Питоне, позволяют создавать новые классы. Модули написанные на C и C++ позволяют создавать новые типы данных. Модули, написанные на C/C++ могут быть встроенные (builtin) или подгружаемые (DLL в Windows, разделяемые библиотеки в тех вариантах UNIX, в которых формат выполняемых файлов ELF).

Модуль на Питоне - это текстовый файл с расширением .py, содержащий описания переменных, функций и классов, плюс выполняемый код, который позволяет инициализировать модуль. Этот код выполняется при первом импорте модуля, после чего интерпретатор запоминает, что модуль уже проимпортирован и проинициализирован, и при последующих импортах этого же модуля код инициализации не выполняется.

Модули можно объединять в древовидные иерархии. Например, пакет XML содержит в себе пакеты DOM, SAX, Parsers (и другие, в зависимости от реализации). В результате можно проимпортировать PyExpat командой import xml.parsers.expat, тогда команды этого модуля будут доступны как xml.parsers.expat.ParserCreate, а можно проимпортировать его же командой from xml.parsers import expat, тогда команды этого модуля будут доступны как expat.ParserCreate. Или сразу from xml.parsers.expat import ParserCreate!

Изменяемые и неизменяемые объекты; адресная арифметика и ссылки

Объекты в Питоне бывают двух разновидностей - изменяемые и неизменяемые. Списки, например - объекты изменяемые, их содержимое и длину можно менять. Поскольку ключами словарей могут быть только неизменяемые объекты, в Питоне есть специальный тип неизменяемых списков - кортежи. Числа, естественно, объекты неизменяемые. Также неизменяемыми являются строки, в отличии от многих других языков программирования. Хотя классы, написанные программистами, порождают изменяемые объекты, у программиста есть возможность написать класс, экземпляры которого могут быть ключами словаря.

Адресной арифметики в Питоне нет. Вообще. Поэтому разименовать нулевой указатель просто невозможно. Ссылки (указатели) в Питоне есть, но манипулирование ими осуществляется прозрачно для программиста. В действительности все переменные в Питоне являются ссылками на объекты; поэтому, например, запись a  =  b означает "в переменную a скопировать ссылку из переменной b ". Также списки и словари хранят не объекты, а ссылки на объекты. Присваивание и разыменование ссылок производится автоматически.

Каждый объект в Питоне хранит счетчик ссылок, и при таком копировании ссылки этот счетчик увеличивается. Счетчик же ссылок того объекта, на который переменная a указывала раньше - уменьшается. Когда счетчик достигает 0, объект считается неиспользуемым, для него вызывается деструктор (если это экземпляр класса с деструктором), и память объекта освобождается.

Такой механизм называется "синхронной сборкой мусора со счетчиком ссылок". Помимо него, в Питоне есть асинхронный сборщик мусора, достоинство которого в том, что он умеет распознавать циклические ссылки и очищать объекты, на которые нет других ссылок (не из цикла). (Пример циклических ссылок: l=[]; l.append(l))

Рассмотрим поподробнее питоновские ссылки. Создадим список и присвоим его (на самом деле присвоим ссылку на него) в переменную a : a  = [21, 12, "str"]. Теперь присвоим ссылку из a в переменную b : a  =  b . Изменим список, на который ссылается a , скажем, добавим в него содержимое другого списка: a  += [2000]. На какой список ссылается переменная b ? На тот же, что и a - на список из 4 элементов. Происходит это потому, что b все еще хранит ссылку на тот же список, что и a . А теперь присвоим в a новый список: a  = [12, 21]. Что теперь будет в b ? А все тот же список из 4 элементов. Присваивание в a разорвало связь между a и b . В переменной a теперь ссылка на новый список, а в переменной b все та же ссылка на тот же список.

Если a - переменная, хранящая ссылку на список, и присваивание b  =  a копирует только ссылку на тот же список, то можно ли скопировать сам список? Короткий ответ - да, можно. Но не все так просто. Ведь и сам список хранит не объекты, а ссылки на объекты. Должны ли копироваться эти ссылки или должны быть продублированы и сами объекты? Питон дает два ответа на этот вопрос: можно сделать и так, и эдак. Первый вариант копирования называется "поверхностным", второй - "глубоким" копированием. Глубокое копирование учитывает циклические ссылки. Классы, написанные программистом, могут определять методы, участвующие в копировании, тем самым "помогая" процессу копирования, для того чтобы не включать в копирование лишней информации.

Манипуляции с неизменяемыми объектами осуществляются путем создания новых объектов. Например, если в строке надо заменить символ, исходная строка разбивается на две подстроки, и из них (плюс новый символ) создается новая строка. Если в переменной a ссылка на цело число, то в результате операции a  += 1 в a окажется ссылка на новое число.

(http://www.interface.ru/home.asp?artId=2020)