Trong bài viết này, tôi sẽ giải thích Python là gì và cách trình thông dịch Python hoạt động. Sau đó, bạn sẽ viết chương trình “Xin chào thế giới” đầu tiên của mình.
Trăn là gì?
Python là ngôn ngữ lập trình cấp cao được thiết kế để thực hiện nhiều tác vụ. Nó dựa trên trình thông dịch CPython dịch mã Python thành thứ mà máy có thể đọc được.
Python cung cấp cho chúng tôi khả năng sử dụng nhiều mô-đun và gói với mã của chúng tôi, đây là những thư viện tiêu chuẩn được tích hợp sẵn với trình thông dịch.
Bạn có thể sử dụng Python để thực hiện nhiều tác vụ như:
- Học máy
- Trí tuệ nhân tạo
- Trực quan hóa dữ liệu
- Ứng dụng lập trình
- Ứng dụng web
- Phát triển ngôn ngữ và trò chơi
- Phân tích dữ liệu
và hơn thế nữa.
Ngoài ra, cú pháp của Python khá đơn giản và dễ học – thường thì có vẻ như bạn đang viết một tin nhắn cho người khác. Chỉ cần chắc chắn rằng bạn biết các quy tắc thụt đầu dòng :).
Chúng ta có thể so sánh Python với các ngôn ngữ lập trình thông dịch khác như Java, JavaScript, PHP và các ngôn ngữ khác. Nhưng bạn có thể tự hỏi – CPython là gì?
Trong phần sau, tôi sẽ tập trung vào lịch sử của trình thông dịch Python một cách sâu sắc, sau đó tôi sẽ trả lời câu hỏi này.
Tổng quan về lịch sử Python
Sự xuất hiện đầu tiên của ngôn ngữ lập trình Python là vào cuối những năm 1980. Nó được tạo ra bởi Guido van Rossum.
Python được thiết kế để thay thế ngôn ngữ lập trình ABC hoạt động với hệ điều hành Amoeba.
Rossum bắt đầu triển khai vào năm 1989 và ông đã làm việc trên Python một mình cho đến năm 2018.
Ông đặt tên cho nó là Python vì phiên bản đầu tiên của nó có thể đọc được kịch bản hài của đài BBC “Monty Python’s Flying Circus”.
Bản phát hành đầu tiên là vào năm 1994 dưới phiên bản 1.0 (Python 1.0) và bản phát hành thứ hai là vào năm 2000, có tên là phiên bản 2.0.
Trong phiên bản 2.0, van Rossum đã thêm các tính năng nhỏ như hệ thống thu thập và khả năng hiểu.
Phiên bản thứ ba được phát hành vào năm 2008 và đã sửa một lỗi cơ bản của ngôn ngữ. Họ đặt tên cho phiên bản này là “Py3K” hoặc Python 3.0.
Trình thông dịch Python hoạt động như thế nào?
Trình thông dịch Python được gọi là “CPython” và nó được viết bằng ngôn ngữ lập trình C. Đây là triển khai mặc định cho Python.
Trong các phần sau, bạn sẽ hiểu cách trình thông dịch Python hoạt động ở hậu trường.
Phân tích mã nguồn
Trên thực tế, bất kỳ dịch giả nào cũng bắt đầu với việc phân tích mã nguồn. Tại đây, trình thông dịch Python nhận mã nguồn và khởi tạo một số hướng dẫn để thực hiện những việc sau:
Nó tuân theo quy tắc thụt đầu dòng và kiểm tra cú pháp Python. Có thể có một số dòng không đúng nên chương trình sẽ dừng thực thi và hiện thông báo lỗi.
Giai đoạn này được gọi là phân tích từ vựng, có nghĩa là chia các tệp mã nguồn thành một danh sách các mã thông báo
Trong bước tiếp theo, trình thông dịch sẽ tạo mã byte. Hãy xem cách nó hoạt động.
Tạo mã byte
Sau khi trình phân tích cú pháp của trình thông dịch Python nhận được các mã thông báo, nó sẽ bắt đầu thao tác các mã thông báo từ vựng. Nó tạo ra một cấu trúc lớn được gọi là AST (Cây cú pháp trừu tượng).
Trình thông dịch chuyển đổi AST này thành mã byte, nghĩa là ngôn ngữ máy. Trong Python, mã byte có thể được lưu trong một tệp kết thúc bằng phần mở rộng “.pyc”.
Trong phần sau, bạn sẽ thấy trình thông dịch python thực thi các mã byte này như thế nào.
Máy ảo Python (PVM)
Trình thông dịch Python khởi tạo công cụ thời gian chạy của nó được gọi là PVM, là máy ảo Python.
Trình thông dịch tải ngôn ngữ máy bằng các mô-đun thư viện và nhập nó vào PVM. Điều này chuyển đổi mã byte thành mã thực thi, chẳng hạn như 0 và 1 (nhị phân).
Và sau đó nó in kết quả.
Lưu ý rằng nếu xảy ra lỗi trong quá trình PVM, người thực hiện sẽ chấm dứt hoạt động ngay lập tức để hiển thị lỗi.
Bây giờ bạn sẽ học cách cài đặt Python trên hệ điều hành của mình.
Nếu không có phần mềm Python hoặc đang sử dụng thiết bị di động, bạn có thể sử dụng bất kỳ trình biên dịch Python trực tuyến nào.
Cách cài đặt Python
Để cài đặt Python trên hệ điều hành Ubuntu Linux của bạn, hãy làm theo các hướng dẫn sau:
Mở thiết bị đầu cuối của bạn và chạy lệnh sau để cập nhật kho lưu trữ hệ thống cục bộ Ubuntu:
sudo apt updateCài đặt phiên bản Python mới nhất bằng lệnh sau:
sudo apt install python3Nếu bạn đang sử dụng HĐH Windows, bạn phải làm theo các bước sau để cài đặt Python trên máy của mình.
- Điều hướng đến trang chính thức của python và tải xuống trình cài đặt mới nhất.
- Khi bạn chọn phiên bản mới nhất bằng liên kết trên, bạn phải chọn hệ thống bit theo hệ điều hành Windows của mình.
- Chạy trình cài đặt và làm theo hướng dẫn bằng văn bản trên trình cài đặt.
Sau khi cài đặt chương trình, bạn phải xác minh phiên bản Python hiện tại trên hệ điều hành của mình bằng cách sử dụng lệnh sau qua thiết bị đầu cuối hoặc CMD tùy theo hệ điều hành của bạn.
Chỉ loại python và nhấn enter – nó sẽ hiển thị cho bạn kết quả như trong hình bên dưới:
Trong phần tiếp theo, bạn sẽ học cách viết chương trình đầu tiên của mình bằng Python.
Cách viết chương trình Python đầu tiên của bạn
Trong chương trình này, bạn sẽ in thông báo “Xin chào thế giới” cổ điển bằng ngôn ngữ lập trình Python.
Đầu tiên, tạo một thư mục và đặt tên là “CodedTag”, sau đó tạo một tệp bên trong và đặt tên là “page.py”.
Sau đó sao chép và dán mã Python sau:
# output: Hello World
print( "Hello World" )Sau đó mở terminal và điều hướng đến thư mục dự án và chạy lệnh sau:
python page.pyĐầu ra sẽ giống như hình ảnh sau:
Xin chúc mừng – bạn vừa viết chương trình Python đầu tiên của mình.
kết thúc
Trong bài viết này, bạn đã tìm hiểu Python là gì và một chút lịch sử của nó. Bạn cũng đã học cách hoạt động của trình thông dịch Python.
Hãy tóm tắt nó trong một vài điểm:
- Trình thông dịch kiểm tra và tìm kiếm các lỗi cú pháp và xác minh các quy tắc thụt lề. Sau đó, nó chuyển đổi mã nguồn thông qua mã thông báo.
- Trình phân tích cú pháp nhận mã thông báo từ vựng và tạo Cây cú pháp trừu tượng.
- Trình thông dịch chuyển đổi AST thành Mã byte và khởi tạo máy ảo Python để thực thi mã byte và gửi lại kết quả cuối cùng.
Cảm ơn bạn đã đọc, Nếu bạn muốn đọc thêm các bài viết của tôi, bạn có thể tìm thấy chúng trên CodedTag. Hãy theo dõi các bài viết tiếp theo của tôi.
