PYTHON liburua/Sarrera

1 Sarrera

Lehen kapituluan sarrera baten ohiko osagaiak bildu ditugu: liburuaren helburua, programazio-lengoaiaren historia, lengoaia hau aukeratzeko arrazoiak, lengoaiaren ezaugarriak eta aukerak, eta bukatzeko programa sortzeko lan-ingurunea, programa adibideen kodea aurkitzeko bidea eta erabilitako bibliografia.

1.1 Helburua

Liburu honen helburua ez da Python lengoaiaren aukera guztiak zehaztasun osoz deskribatuko dituen eskuliburu bat egitea, ikasteko material motibatzaile eta gertukoa sortzea baizik. Hori dela eta, adibideak eta ariketak izango dira liburuaren muina; adibideak aztertzea, probatzea eta programa berriak sortzea baita ikasteko metodorik onena. Beraz, nagusiki tutorial bat da, eta bigarren maila batean erreferentziazko liburu bat. Hala eta guztiz ere, adibide kopuru mugatu batekin lengoaia ahaltsu honek eskaintzen dituen aukera guztiak erabiltzea ezinezkoa denez, hainbat kasutan adibidean erabili ez diren beste aukera posible batzuk ere azaltzen dira gero deskribapen osagarri baten bidez, edo taula batean laburtuta.

Horrela kapituluak laburrak izango dira, adibideetatik abiatuta aukera ohikoenak azalduko dira hasierako ataletan, gero ariketa osatuagoak aurkeztu, eta bukaeran ariketa berriak proposatuko dira.

Liburuari etekina ateratzeko derrigorrezkoa da aldez aurretik algoritmikako oinarrizko kontzeptuak ezagutzea, liburua ez da egokia hutsetik abiatuta programatzen ikasteko. Horretarako, eta liburu honen osagarri gisa, UEUk argitaratutako Oinarrizko programazioa: Ariketa bilduma liburua erabil daiteke. Atzigarri dago helbide honetan:

https://www.ueu.eus/argitaletxea/liburuak/oinarrizko-programazioa-ariketa-bilduma

Liburua bi partetan banatzen da:

• Oinarriak, batez ere adibide sinpleen bidez azaltzen direnak. Lehen partearen helburuak bi dira: lengoaiaren nondik norakoak ondo ulertzea eta programa sinpleak edo ertainak programatu ahal izatea. Atal honetan erabiltzen den kodearen ezaugarri nagusia argia eta egituratua izatea da, eta ez hainbeste eraginkorra edo trinkoa izatea.
• Aplikazio edo proiektu errealak, ariketa luzeagoak eta erabilgarriagoak direnak, askotan modu librean Internetetik eskura daitezkeenak (halakoetan euskaraz komentatuta azalduko dira gure liburu honetan). Bigarren parte honen helburuak lau dira: (1) ezaugarri konplexu batzuk lantzea, (2) proiektu errealak ulertzea, (3) eginda dauden programak aldatu edo egokitzeko gaitasuna lantzea eta (4) sarean infornazioa bilatzen trebatzea (programatzerakoan aurkituko diren arazoentzako konponbideak lortzeko, edo behar ditugun programak bilatzeko). Azken hori oso inportantea da gaur egun, sarean baliabide asko baitago eta askotan lizentzia librearekin, eta beraz, halako kasuetan behintzat, ez dezagun gurpila berriz ere asmatu.

Geroago azalduko denez Python lengoaian hainbat bertsio daude, eta, duela gutxi arte Python2 hedatuena izan bada ere, etorkizunari begira ez dago zalantzarik: Python3 ikastea merezi du. Liburuarekin batera adibide eta ariketen kodea eskaintzen da helbide honetan:

http://www.unibertsitatea.net/blogak/python

Webguneko programa horiek probatzeko eskaintzea eta jendeak berauen gainean hobekuntzak proposatzea izango da webgunearen helburua. Gainera webgunearekin liburua aberasteko asmoa dugu, ariketa berriak proposatuko dira, soluzioak komentatuko, erroreak zuzentzeko...

1.2 Historia

Guido van Rossum herbeheretarrak sortu zuen Python lengoaiaren lehen inplementazioa 1989an Amsterdamgo Matematika eta Informatikako Zentroan (CWI, Centrum Wiskunde & Informatica). Lengoaiari Python izena jarri zion hainbat pelikula komiko kritiko egin dituen Monty Python taldearen omenez.

2003 urteaz gero Python etengabe egon da gehien erabilitako 10 lengoaien artean TIOBE programazio-komunitatearen sailkapenean, eta urteko programazio-lengoaia izendatu zuten 2007 eta 2010 urteetan. 2015eko irailean bosgarrena zen sailkapen horretan.

Bereziki egokia da string-en tratamendu sakona eta hiztegi-bilaketa asko egin behar dituzten programazio-problemak bideratzeko. Enpresa handi askotan erabiltzen da Python, besteak beste honako hauetan: Google, Yahoo, CERN eta NASA.

2000. urtean sortu zen Python 2.0 brtsioa ezaugarri berriekin, Unicode erabiltzeko aukerarekin, esate baterako. Geroago 2008.ean sortu zen Python 3.0 (Python 3000 edo py3k ere deitua). Bertsio honek funtsezko aldaketa batzuk ekarri zituen eta ez da bateragarria aurreko bertsioaren programekin. Python 3.0 bertsioaren ezaugarri berri asko Python 2 lengoaiara ere eraman izan ziren geroago eta Python 2.7 bertsioa sortu zuten horrela.

1.3 Zergatik Python?

Python lengoaia sinple, ulergarria eta ahaltsua da. Lengoaiak bere barruan dakarren funtzionalitatea ez da oso zabala, baina oso erraza da oinarrizko muin hori zabaltzea. Modulu eta metodo ahaltsu asko erraz aurkitzen dira sarean, eta gehienetan lizentzia libre batekin. Horrela, esate baterako, erraz txertatu daiteke interfaze programagarria behar duten aplikazioetan. Lengoaia interpret atua da, erabiltzeko erraza hasieran. Aginduak banan banan egikaritu daitezke aldez aurretik konpiladore batek programa osoa konpilatu gabe.

Python software libre eta irekia da. Mozkin-asmorik gabeko fundazio batek (Python Software Foundation) kudeatzen du Python lengoaiaren ohiko inplementazioa (CPython).

Testu-tratamenduetan oso erabilia den Perl lengoaiaren filosofia eta Pythonena nahiko diferenteak dira programen idazteko filosofiaren ikuspuntutik. Perl lengoaian hainbat modu diferente egoten dira tratamendu bera lortzeko (There is more than one way to do it), baina Python lengoaiaren filosofia horren kontra doa eta saiatzen da adierazpide bakar eta intuitiboa definitzen (There should be one—and preferably only one—obvious way to do it). Helburua da programa sinple, ulergarri eta ahaltsuak lortzea.

Bestalde, webguneak garatzeko ere egokia da Python. Aplikazio horiek liburu honen esparrutik kanpo geratzen badira ere, Django framework-a erabiltzeko, adibidez, derrigorrezkoa da Python jakitea.

1.4. EZAUGARRI OROKORRAK

Programatzeko paradigma asko erabil daitezke Pythonekin: Objektuei orientatutako programazioko eta programazio egituratuko kontzeptu guzti-guztiak hartzen.

Programatzeko paradigma asko erabil daitezke Python-ekin: Objektuei orientatutako ditu bere gain, baita programazio funtzionaleko eta aspektuetara zuzendutako prgramazioko eta programazio egituratuko kontzeptu guzti-guztiak hartzen ditu bere gain, baita programazio funtzionaleko eta aspektuetara zuzendutako programazioko hainbat kontzeptu ere. Programazio logikoa eta kontratu bidezko diseinua ere erabil daitezke lengoaiaren luzapenen bitartez. Lengoaiaren ezaugarri horiek kontuan hartuta, 1.1. taulan konparazio bat ikus daiteke beste lengoaia ezagun batzuekin, ingelesezko Wikipediatik erauzi dugu hori.

Python bidez idatzitako kodea oso trinko eta irakurgarria izan ohi da, horri begira diseinatuta dago-eta. Trinkoa da, beste arrazoi batzuez gain duen ezaugarri bati esker: aldagaiak ez dira deklaratu/erazagutu behar; erabili ahala esleitzen baitzaie mota. Hori errore-iturri arriskutsua izan badaiteke ere, interpretatzaileak errore asko detektatzen ditu exekuzio-garaian. Bestalde, interpretazioa eraginkorra izan dadin programen formatua eta programazio-egitura batzuk zurrun samarrak dira. Hauek dira kontuan hartzeko xehetasun garrantzitsu batzuk:

• Tabulazioa. Ikusiko denez, agindu-blokeen mugak tabulazio bidez antzematen ditu interpretatzaileak (C lengoaiako giltzen ordez, adibidez). Tab teklarekin edo zuriuneekin sortuko da, baina modulu berean era kontsistentean egin behar da, beti berdin, edo beti Tab bitartez edo beti zuriune bitartez.
• ':' karakterea: programazio-egitura batzuetan (if, else, while eta for esaterako) karaktere hori jarri behar da lehenengo lerroaren bukaeran egiturako espresioaren ondoren (benetako helburua bloke-hasiera markatzea da). Beste programazio-lengoaietan aritutakoei ':' karakterea idaztea ahaztu egiten zaie lengoaia honetan hastean.
• Parentesien erabilera. Baldintzak ez dira derrigorrez parentesi artean idatzi behar, baina funtzio-deietan beharrezkoak dira. Python2 lengoaian ez ziren beharrezkoak funtzio deietan, baina Python3-n bai. Adibidez, inprimatzeko erabiltzen den print funtzioan argumentuak parentesi artean zehaztu behar dira beti, bai ala bai, baina ohitura zaharrak direla-eta horiek ahaztea ohiko errorea izaten da.

Programaren konplexutasuna minimo batetik pasatzen denean, eta programazio egituratuaren eta objektuei orientatutako programazioaren metodologiari jarraitu ahal izateko funtzio asko definitu behar direnez, funtzio eta definizio lagungarri horien guztien definizioa ondo antolatu behar da. Horrelakoetan aparteko fitxategi batean bildu ohi dira objektu bakoitza definitzeko behar diren funtzio guztiak (klase bat, bere metodoekin), edo elkarren artean oso lotuta dauden hainbat funtzio (nahiz eta klase bat ez osatu). Fitxategi horiei modulu esaten zaie. Modulu asko erabil daitezke aplikazio batean, eta beren artean erabilera-menpekotasun ugari ere egon daitezke. Interneten hainbat klase eta modulu publiko aurki daitezke.

Konparazio orokorra beste lengoaiekin

Programazio-lengoaia ezagunenen arteko konparazio bat da hau.

Lengoaia	Zertarako sortua	Agintzailea	Objektuei zuzendua	Funtzionala	Prozedurazkoa	Generikoa	Erreflektiboa	Gertaeretara zuzendua	Beste paradigmak	Normalizatua?
Ada	Aplikazioak, txertatua, denbora erreala, sistemak	Bai	Bai		Bai	Bai hezkuntza			Konkurrentea, banatua,	Bai -- \1, 2005, 2012, ANSI, ISO, $1 27831-88
BASIC	Aplikazioak, hezkuntza	Bai			Bai					Bai -- \1, ANSI, ISO, ECMA
C	Aplikazioak, sistemak, general purpose, low-level operations	Bai			Bai					Bai -- \1, ANSI C89, ISO C90, ISO C99, ISO C11
C++	Aplikazioak, sistemak	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai				Bai -- \1, ISO/IEC 1998, ISO/IEC 2003, ISO/IEC 2011,ISO/IEC 2014
C#	Aplikazioak, RAD, gestioa, bezeroaren aldea, orokorra, zerbitzariaren aldea, web	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	egituratua, konkurrentea	Bai -- \1, ECMA, ISO
$1	Aplikazioak, gestioa	Bai	Bai		Bai					Bai -- \1
Common Lisp	Orokorra, adimen artifiziala	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai		Bai -- \1, ANSI
Fortran	Aplikazioak, zenbaki-konputazioa	Bai	Bai		Bai	Bai				Bai -- \1, ANSI 66, ANSI 77, MIL-STD-1753, ISO 90, ISO 95, ISO 2003, ISO/IEC 1539-1:2010 (2008)
Game Maker Language	Aplikazioak, jokoak	Bai	Bai					Bai		EZ
Haskell	Aplikazioak			Bai		Bai			ebaluazio alperra	Bai -- 2010, Haskell 2010
Java	Aplikazioak, gestioa, bezeroaren aldea, orokorra, mugikorren garapena, zerbitzariaren aldea, web	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	konkurrentea	Bai -- \1 via Java Language Specification
JavaScript	bezeroaren aldea, zerbitzariaren aldea, web	Bai	Bai	Bai			Bai		prototipotan oinarritua	Bai -- \1, ECMA
Mathematica	lengoaia sinbolikoa	Bai	Bai	Bai	Bai				logikoa, banatua	EZ
MATLAB	zenbaki-konputazioa	Bai	Bai		Bai					EZ
Oxygene	Aplikazioak	Bai	Bai			Bai				EZ
Pascal	Aplikazioak, sistemak	Bai			Bai					Bai -- \1, ISO
Perl	Aplikazioak, scripting, testu-prozesamendua, Web	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai	Bai			EZ
PHP	zerbitzariaren aldea, web Aplikazioak, web	Bai	Bai	Bai	Bai		Bai			EZ
Prolog	Aplikazioak, adimen artifiziala								logikoa	Bai -- \1, ISO
Python	Aplikazioak, orokorra, web, scripting, adimen artifiziala, konputazio zientifikoa	Bai	Bai	Bai	Bai		Bai		aspektuetara zuzendua	Bai -- \1 via Python Enhancement Proposals (PEPs)
R	Aplikazioak, estadistika	Bai	Bai	Bai	Bai					EZ
Ruby	Aplikazioak, scripting, web	Bai	Bai	Bai			Bai		aspeketuetara zuzendua	Bai -- \1
Visual Basic	Aplikazioak, RAD, sistemak, gestioa, orokorra, (Includes VBA), office automation	Bai	Bai			Bai		Bai	osagaietara zuzendua	EZ
XPath/XQuery	Datu-baseak, datu-prozesamendua, scripting			Bai					zuhaitzetara zuzendua	Bai -- \1 1999 XPath 1, 2010 XQuery 1, 2014 XPath/XQuery 3.0
Lengoaia	Zertarako sortua	Agintzailea	Objektuei zuzendua	Funtzionala	Prozedurazkoa	Generikoa	Erreflektiboa	Gertaeretara zuzendua	Beste paradigmak	Standardized?

1.5. PYTHON2 VS PYTHON3

Python3 bertsioa etorkizuneko Python izango da, zenbait hobekuntza garrantzitsu baitauzka. Baina arazoa da gaur egun oso lagungarri diren hainbat eta hainbat programa-liburutegi oraindik Python2 bertsioan eskaintzen direla. Gauzak ondo badoaz, liburutegi interesgarrienak urte gutxi barru Python3 bertsioan ere eskuragarri egongo dira. Horregatik uste dugu Python ikasi nahi duen hasiberriarentzat egokiena Python3 ikastea dela.

Desberdintasunak ez dira asko eta sakonak, baina noski, arazoak eman ditzakete exekuzioan. Diferentzia garrantzitsuenetako batzuk hauek dira:

• Python3-k hobeto erabiltzen ditu Unicode karaktereak. Hainbat alfabeto desberdin (arabierarena, errusieraren edo japonierarena, esaterako) erabili ahal izateko aukera ematen duen kodetze-sistema da Unicode.
• print funtzioan parentesiak beti erabili behar dira Python3 erabiltzen denean, gainerako beste funtzioetan bezala. Hau da gehien-gehienetan nabarituko duzun diferentzia. Adibidez:

# Python3-z ez da onartzen Python2-ko agindu hau:
print ‘Hello’
# Python2-z eta Python3-z onartzen da agindu baliokide hau:
print(‘Hello’)

• Beste aldaketa txiki batzuk idazkeran: erroreak jasotzeko salbuespenetan, zenbaki osoen arteko zatiketan, zenbaki oso luzeetan, hiztegietako iterazioetan...

Diferentziei buruz informazio gehiago bilatzeko, eta Python2 eta Python3 bertsioen arteko bateragarritasuna lantzeko, hainbat webgune dago, adibidez helbide hauetan:

• Python2 or Python3 - Wiki Python

https://wiki.python.org/moin/Python2orPython3

• Easy, clean, reliable Python 2/3 compatibility

http://python-future.org/compatible_idioms.html

Etorkizunari begira jarrita gure liburuan Python3 aukeratu dugu, noski. Zenbait kasutan aurreko bertsioarekiko desberdintasunak azaltzen dira liburuan, baina ez modu sistematikoan.

1.6. LAN-INGURUNEA

Python programazio-lengoaia interpretatua da, banan-banan egikaritu daitezke aginduak aldez aurretik programa osoa konpilatu beharrik gabe, eta, beraz, programa zuzenean proba daiteke. Probatu ahal izateko, noski, Python interpretatzaile bat instalatu egin beharko da.

Python3 lengoaia instalatuta etortzen da Linux sistema eragilearen banaketa guztietan. Windows erabiltzen baduzu, berriz, bi aukera dituzu: instalatu edo hodeitik zuzenean erabili. Lehen aukerakoa lortzeko zenbait urrats bete beharko dira (https://docs.python.org/3/using/windows.html), eta kontuan hartu beharko dira Windowsen bertsioak. Hodeiarena, berriz, aukera neutroena da, nabigatzailea bat baino ez baita behar. Aukera horretarako codeskulptor.org gunea gomendatzen da ikastaro askotan (baina Python2 erabiltzen du).

Linuxera itzuliz, hasierako programa txikiak martxan jartzeko edo aldez aurretik ditugun programen probak egiteko nahikoa da terminal batean python3 interpretatzailea martxan jartzea eta aginduak edo funtzio-deiak egitea. Adibidez:

Baina programa ez oso tribialak idatzi nahi badira, hobe da ez idaztea kode osoa zuzenean interpretatzailearekin. Horrelakoetan lan egiteko modu ohikoenak bi hauek izaten dira:

• Programa-fitxategiak osatzea testu-editore batean (Emacs edo Gedit esaterako) eta aldi berean paraleloan terminal batean programa horren exekuzioak egitea.
• idle3 Python ingurunea erabiltzea. Kasu honetan ere beti izango dugu gutxienez bi leiho zabalik, bat programa idazteko eta bestea aginduak interpretatzeko.

Noski, kasu bietan funtsezkoa izango da jakitea editorean nola egin hauek:

• Lerro baten edo lerro-multzo baten tabulazio-maila aldatzea (Python lengoaian tabulazio-maila da programaren barne-egitura definitzen duena). • Lerro bat edo lerro-multzo bat iruzkin bihurtzea.
• Fitxategia gordetzea.
• Fitxategia egikaritzea. Ariketa: Programa baten fitxategian exekuzio-adibide bat gehitzea editorea erabiliz.

Programa editorearekin apur bat praktikatzeko, osa ezazu p2-2_Kaixo_ pertsonalizatua.py fitxategia (kap2 karpetan dago) bukaeran haren exekuzio bat iruzkin gisa gehituz. Hau da fitxategiak duen testua:

izena = input(“Sartu zure izena: “) # sarrera
print("Kaixo", izena) # irteera

Eta hau da bukaeran fitxategi horretan eduki nahi dugun testua:

izena = input("Sartu zure izena: ") # sarrera
print("Kaixo", izena) # irteera
# >>>
# Sartu zure izena: Pythondegi
# Kaixo Pythondegi
# >>>

idle3 editorea erabiltzen baduzu, urrats hauek egin beharko dituzu:

• Terminal batean kokatu kap2 direktorioan eta exekutatu idle3 komandoa. • p2-2_Kaixo_pertsonalizatua.py fitxategia zabaltzeko:

(File > Open...)

izena = input('Sartu zure izena: ') # sarrera
print("Kaixo", izena) # irteera

• Zabaldutako fitxategiko programa exekutatzeko (fitxategiaren leihoan):

(Run > Run Module) edo F5 tekla bakarrik

Python 3.4.3 (default, Oct 14 2015, 20:33:09)
[GCC 4.8.4] on linux
Type “copyright”, “credits” or “license()” for more information.
>>>
Sartu zure izena: Pythondegi
Kaixo Pythondegi
>>>

• Exekuzioko testua kopiatu eta eraman programaren fitxategira, bukaeran jarri.

print(“Kaixo”, izena) # irteera
>>>
Sartu zure izena: Pythondegi
Kaixo Pythontdegi
>>>

• Exekuzioko lerroak aukeratu eta tabulazio-maila bat emanda eskuinera eramateko:

(Format > Indent region) edo ALT+] tekla-konbinazioa

izena = input(“Sartu zure izena: “) # sarrera
print(“Kaixo”, izena) # irteera
 >>>
 Sartu zure izena: Pythondegi
 Kaixo Pythondegi
 >>>

• Lerro-multzo hori aukeratu eta iruzkin bihurtzeko:

(Format > Comment out region) edo ALT+3 tekla-konbinazioa

izena = input(“Sartu zure izena: “) # sarrera
print(“Kaixo”, izena) # irteera
## >>>
## Sartu zure izena: Pythondegi
## Kaixo Pythondegi
## >>>

• Fitxategia gordetzeko:

(File > Save)

Programaren funtzionamendua egokia ez denean, askotan zaila da jakitea zergatik den eta garrantzi handiko tresna bat erabiltzea gomendatzen da halakoetan: debugger edo arazle izeneko tresna. Pythonekin arazle desberdinak erabil daitezke, baina PDB izenekoa da erabiliena.

Agian hemengo ariketak osatzeko ez duzu beharko baina benetako proiektu baterako derrigorrezko tresna da. Hona hemen dagokion eskuliburua: https://docs.python.org/3.2/library/pdb.html.

1.7. KODEAK

Esan bezala, liburu honetan erakusten diren programa guztiak blog honetan eskuragarri daude: http://www.unibertsitatea.net/blogak/python Programa guztiak daude code izeneko karpeta batean eta kapituluaren arabera azpikarpetetan antolatu dira (kap2, kap3...).

Blog horretan azalduko dira liburuari buruz etorkizunean sortuko diren zehaztasun, zuzenketa, azalpen edo material osagarri berriak ere.

1.8. BIBLIOGRAFIA

Testuan zehar webgune askoko erreferentziak emango dira, baina hemen erreferentzia nagusiak bildu nahi izan ditugu. 20 PYTHON programazio-lengoaia: oinarriak eta aplikazioak

1.8.1. Liburuak euskaraz

• Arantza Díaz de Ilarraza, Kepa Sarasola. Oinarrizko programazioa: ariketa bilduma. Udako Euskal Unibertsitatea. 1999. http://ueu.eus/download/liburua/Oinarrizkoprogramazioa.pdf.
• Aitzol Astigarraga, Koldo Gojenola, Kepa Sarasola, Aitor Soroa. TAPE Testu analisirako PERL erremintak. Udako Euskal Unibertsitatea. 2009. http://ueu.eus/download/liburua/PERL.BERRIA.osoa.pdf.
• Iñaki Alegría, Nestor Garay. C programazio-lengoaia. Elhuyar. 1995.

1.8.2. Liburuak (on-line) ingelesez

• The Python Tutorial: https://docs.python.org/3/tutorial/.
• Introduction to Python: http://nbviewer.jupyter.org/github/ehmatthes/intro_programming/blob/master/notebooks/index.ipynb.

1.8.3. Pythoneko erreferentzia nagusiak

• Ohiko erreferentzia: https://docs.python.org/3/.
• Kontsultak: <http://stackoverflow.com http://stackoverflow.com/questions/tagged/python>.

Esan bezala, programazio-lana, gero eta gehiago, bilaketan oinarritzen da: batzuetan proiekturako baliagarri izango diren modulu/klaseak bilatzea, beste batzuetan aurretik norbaitek egindako (antzeko) algoritmoa bilatzea, eta sarritan guri gertazten zaigun antzeko akatsa/arazoa notifikatu duten mezuak bilatzea, erantzunaz baliatzeko. Azken bilaketarako berebiziko garrantzia du Stackoverflow webguneak, programatzaileen sare soziala, laguntza biltzeko eta eskaintzeko diseinatua. Besteetarako gero eta erabiliagoa da github plataforma, softwarea lankidetzan garatzeko pentsatua.