C.P.G.E - Meknès Langage Python 3 Haouati Abdelali

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1 3. Langage Python 3 2 a. Introduction Présentation du langage Python : Python est un langage portable, dynamique, extensible, gratuit, qui permet (sans l imposer) une approche modulaire et orientée objet de la programmation. Python est développé depuis 1989 par Guido van Rossum et de nombreux contributeurs bénévoles. Caractéristiques du langage Python : Python est portable sur différents systèmes d exploitation (Unix, Linux, Windows, Mac OS, ). Python est gratuit, mais on peut l'utiliser sans restriction dans des projets commerciaux. Python peut être utilisé aussi bien pour des petits programmes qu à des projets complexes. Python a une syntaxe très simple. Python est un langage orienté-objet. Python est dynamiquement typé : Tout objet manipulable par le programmeur possède un type bien défini à l'exécution, qui n'a pas besoin d'être déclaré à l'avance. Les implémentations de Python: Python ou CPython : Classic Python, codé en C, implémentation portable sur différents systèmes d exploitation Jython : ciblé pour la JVM (Java Virtual Machine), utilise le code intermédiaire (bytecode) de JAVA. IronPython : Python.NET, écrit en C#. Stackless Python : élimine l utilisation de la pile du langage C. Techniques de production des programmes en Python Techniques de production des programmes : o La compilation est la traduction du code source en code objet. Code Source Compilateur Code Objet Exécuteur Résultat o Dans la technique de l interprétation chaque ligne du code source est traduite au fur et à mesure en instructions directement exécutées. Aucun programme objet n est généré. Code Source Interpréteur Résultat Technique de production des programmes en Python Technique mixte : l interprétation du bytecode compilé. Le bytecode (code intermédiaire) est portable sur tout ordinateur muni de la machine virtuelle Python. Code Source Compilateur bytecode Interpréteur Résultat 2 - Apprendre à programmer avec Python 3 - Gérard Swinnen 19

2 Le code source d un programme en Python est mémorisé dans un fichier d extension py ou pyw. Le bytecode généré par le compilateur sera dans un fichier d extension pyo ou pyc. Ce dernier fichier sera interprété à chaque exécution du programme. Les modes d exécution d un code Python : Python présente deux modes d exécution : Mode interactif : permet de dialoguer avec python directement depuis le clavier. Cela permet de découvrir très vite un grand nombre de fonctionnalités du langage. Ou Appel de compilateur : On enregistre un ensemble d instructions Python dans un fichier (.py ou.pyw) grâce à un éditeur (on parle alors d un script Python) que l on exécute par une commande ou par une touche du menu de l éditeur. Environnement de développement : Un programme en Python est une suite d instructions qui sera interprétée par le langage Python pour être exécutée par la machine. Un programme peut être écrit dans un éditeur de texte, puis interprété par le langage afin d être exécuté. Les outils nécessaires pour l écriture du code (programme), l interprétation de ce code et son exécution, et la correction des erreurs, peuvent être rassemblés dans ce qu on appelle un environnement de développement intégré (IDE). Parmi ces IDE on trouve le logiciel IDLE fourni par python. b. Les éléments de base Identificateurs Tout objet manipulé par un programme Python doit être identifié par un identificateur (nom de l objet). Le nom choisi pour un objet (variable, ) doit respecter les règles suivantes : Doit être une séquence de lettres Unicode, de chiffres (0 9) et du caractère _ (souligné), qui doit toujours commencer par une lettre ou par _. Ne doit pas correspondre à un mot réservé (mot clé). La casse est significative (les caractères majuscules et minuscules sont distingués). 20

3 Il est important d utiliser une politique cohérente de nommage des identificateurs : Les constantes en majuscule (exemples: PI, TAUX) Les Fonctions débutent par une lettre minuscule (exemple: nomdelafonction) Les autres identificateurs en minuscule (exemples: nombre, total, surface) Mots réservés (mots clés) La version de Python compte 33 mots clés : And del from None True As elif global nonlocal try Assert else if not while Break except import or with Class False in pass yield continue finally is raise Def for lambda return Expressions Une expression est une combinaison de valeurs, de variables et d opérateurs que l interpréteur Python peut évaluer pour obtenir une valeur. Opérateurs Opérateurs arithmétiques : Opérateur Effet + Addition - Soustraction * Multiplication / Division ** élévation à la puissance // division entière % reste de la division entière Opérateurs logiques : Opérateur Effet Exemple or OU logique X or Y and ET logique X and Y not NON logique not X Les expressions avec un opérateur logique sont évaluées à True ou False. 21

4 Opérateurs de comparaisons : Opérateur Effet < strictement inférieur > strictement supérieur <= inférieur ou égal >= supérieur ou égal == égal!= différent is is not X is Y X et Y représentent le même objet. X is not Y X et Y ne représentent pas le même objet Types simples Type int : Type entier représentant les entiers relatifs. Le type int n est limité en taille que par la mémoire de la machine. Type bool : Type booléen ou logique représentant les valeurs True et False. Type float : Type des nombres réels représentés en virgule flottante. Variables Une variable est une zone mémoire identifiée par un identificateur et associé à une valeur. Sous Python, il n est pas nécessaire de déclarer une variable avant de l utiliser. Sa création avec son type se fait automatiquement lors de son initialisation. Son type sera celui qui correspond au mieux à la valeur fournie. Le type d une variable peut changer suivant les valeurs fournies au cours de l exécution d un programme. Affectation L opérateur d affectation est le signe =. a=2 b=a*a-2 c=b/a 22

5 Les variantes de l affectation : Affectation simple : a=10 Affectation augmentée : b+=2 équivalent à b=b+2 Affectation de droite à gauche : x=y=5 Affectations parallèles d'une séquence : v, w = 5, 7 équivalent à v=5 et w=7 e, f, g = ['S', 'U', 'P'] Soit les affectations suivantes : a, b, c = 4, 7, 2 b = c a = 19 b = 12 a, b, c = 4, 7, 2 b = c a = 19 a b c a b c a b c b = 12 a b c Entrées/Sorties standard La Lecture : input L instruction Lire en algorithmique est représentée en Python par la fonction standard input(). input([prompt]) La fonction input() retourne la valeur tapée par l utilisateur sous forme de chaîne de caractères. Le paramètre Prompt permet l affichage d un message explicatif pour l utilisateur. Ce paramètre peut être ignoré. Exemples : a=input("tapez le premier nombre : ") b=input("tapez le deuxième nombre : ") 23

6 input("appuyez sur une touche pour continuer ") Lors de la saisie d une valeur de type entier ou réel, on doit effectuer une conversion du type chaîne de caractères au type int ou float (transtypage) Exemples : a=int(input("tapez un entier : ")) b=float(input("tapez le deuxième nombre : ")) L Ecriture : print L instruction Ecrire en algorithmique est représentée en Python par la fonction standard print(). print (Expression1, Expression2, ) La fonction print()se charge d afficher la valeur des expressions données en paramètre, en plaçant un blanc séparateur entre deux paramètres, et en faisant un retour à la ligne à la fin de l affichage (le séparateur et la fin de ligne peuvent être modifiés en ajoutant les paramètres sep et end). Exemples : a, b=2, 5 print("résolution de l équation du 1er degré") print( la solution est S={',-b/a, '}') print('la solution est S={',-b/a,'}',sep='',end='.') Les séquences d échappement : À l intérieur d une chaîne, le caractère antislash (\) permet de donner une signification spéciale à certaines séquences de caractères : Séquence Signification \saut_ligne saut de ligne ignoré \\ affiche un antislash \' apostrophe \" guillemet \a sonnerie (bip) \b retour arrière \f saut de page \n saut de ligne \r retour en début de ligne \t tabulation horizontale \v tabulation verticale \N{nom} caractère sous forme de code Unicode nommé \uhhhh caractère sous forme de code Unicode 16 bits \Uhhhhhhhh caractère sous forme de code Unicode 32 bits 24

7 \ooo \xhh caractère sous forme de code octal caractère sous forme de code hexadécimal print("\n{dollar sign} \u0041 \u0042") $ A B Commentaires Dans un programme, un commentaire est une information non significative au niveau de l'exécution, mais qui prend tout son sens, en termes de compréhension, lors de la lecture de ce dernier. En Python, un commentaire commence par le caractère # et s étend jusqu à la fin de la ligne. # Programme de Résolution de l équation du 1er degré ax+b=0 a=input("valeur de a : ") # Saisie de la valeur de a b=input("valeur de b : ") # Saisie de la valeur de b c. et Structures de contrôles Les instructions Un programme Python (script) est formé d une suite d instructions exécutées en séquence de haut en bas. Une ligne peut contenir plusieurs instructions séparées par des pointsvirgules ( ;). Chaque ligne d instructions est formée d une ou plusieurs lignes physiques qui peuvent être continuées par un antislash \ ou un caractère ouvrant [({ pas encore fermé. # Une Instruction formées de 3 lignes. print('la solution est \ S={',-b/a,'}', sep='',end='.') Les instructions d un programme peuvent être simples ou composées. Les instructions composées Une instruction composée est formée de plusieurs instructions, qui peuvent être à leurs tours simples ou composées, repérables par des indentations (espacements). Une instruction composée est formée : d une ligne d en-tête terminée par deux points (:) d un bloc d instructions indenté par rapport à la ligne d en-tête. Ligne d entête : Instruction Instruction La structure alternative ou sélective 25

8 if expression_logique1 : elif expression_logique2 : else : Exemples : # Valeur absolue d un nombre réel a=float(input('tapez un nombre réel : ')) if a>0: print(' ',a,' =',a) else: print(' ',a,' =',-a) #Signe d un nombre entier a=int(input('tapez un nombre entier : ')) if a>0: print('signe positif') elif a<0: print('signe négatif') else: print('valeur nulle') La structure répétitive ou itérative La boucle while while expression_logique : # Les diviseurs d un entier a=int(input('tapez un nombre entier : ')) i=2 while i < a//2: if a%i==0: print(i,'est un diviseur de',a) i+=1 input('fin du programme. Une touche pour continuer... ') La boucle for for élément in séquence : La séquence peut être une liste de valeurs ou chaîne de caractères. 26

9 # La somme des N premiers entiers naturels N=int(input('Tapez le nombre N : ')) S=0 for i in range(1,n+1): S+=i print('la somme est',s) range(1,n+1) représente l intervalle des entiers [1, N+1[ range(n) représente l intervalle des entiers [0, N [ Les instructions break, continue L instruction break permet de sortir d une boucle for ou while. N=int(input('Tapez le nombre N : ')) i=2 while i < N//2: if N % i ==0: break i+=1 if i == N//2: print(n,'est premier') else: print(n,'est non premier') L instruction continue permet de passer directement à l itération suivante dans une boucle for ou while. # Affiche les entiers inférieurs à N+1 en excluant les multiples de 10 N=int(input('Tapez le nombre N : ')) for i in range(1,n+1): if i % 10 == 0 : continue print(i,end=' ') 27

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