Python Programming

เอกสารนี้เขียนขึ้นเพื่อให้ความรู้เกี่ยวกับไวยากรณ์และการเขียนโปรแกรมภาษาไพทอนเบื้องต้น ผู้เขียนสมมติว่าผู้อ่านสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษาเชิงวัตถุอย่าง C++ หรือ Java ได้อยู่แล้ว เอกสารนี้ไม่ใช่เอกสารสอนเขียนโปรแกรม

หากท่านต้องการอ่านเอกสารนี้ให้ได้อรรถรสมากที่สุด กรุณาใช้ Crunchy คุณสามารถอ่านวิธีการติดตั้งและใช้ Crunchy ได้ที่นี่: การติดตั้งและใช้ Crunchy

ติดตั้งภาษาไพทอน

คุณสามารถดาวน์โหลดภาษาไพทอนได้จากเวบไซต์อย่างเป็นทางการ http://www.python.org/ ขณะนี้ (15 ตุลาคม 2551) เราแนะนำใหัคุณดาวน์โหลดไพทอนเวอร์ชัน 2.5 เนื่องจาก Crunchy ไม่สามารถใช้ได้กับไพทอนเวอร์ชันต่ำกว่า 2.4 หรือไพทอนเวอร์ชัน 3.0 ขึ้นไปได้ (เราไม่แน่ใจว่ามันใช้กับเวอร์ชัน 2.6 ได้หรือไม่เนื่องจากเรายังไม่ได้ทดสอบ) นอกจากนี้โค้ดไพทอนอื่นๆ ในเอกสารอื่นๆ ในเวบไซต์นี้ล้วนเขียนขึ้นด้วยไพทอนเวอร์ชัน 2.5 ทั้งสิ้น กรุณาดาวน์โหลดโปรแกรมติดตั้งที่เหมาะสมกับระบบปฏิบัติการที่คอมพิวเตอร์คุณใช้อยู่และติดตั้งภาษาไพทอนตามคำแนะำนำของโปรแกรมแล้ว

ตัวแปรภาษาไพทอน (Python Interpreter)

ตัวแปรภาษาไพทอนเป็นโปรแกรมที่ติดมากับภาษาไพทอนที่คุณได้ดาวน์โหลดมาเมื่อตะกี้นี้ มันมีหน้าที่สองอย่าง

1. อ่านซอร์สโค้ดภาษาไพทอนแล้วแปรความหมายคำสั่งต่างๆ หรือ
2. เป็นโปรแกรมที่อนุญาตให้ผู้ใช้ป้อนคำสั่งหรือนิพจน์ภาษาไพทอน แล้วพิมพ์ผลลัพท์ออกทางหน้าจอ (กล่าวคือเป็น read-eval-print loop) พูดได้อีกอย่างหนึ่งคือมันอนุญาตให้ผู้ใช้เขียนโปรแกรมได้โดยไม่ต้องเซฟเก็บไว้ในไฟล์ก่อน

เราจะใช้ตัวแปรภาษาไพทอนในรูปแบบ read-eval-print loop การทำความคุ้นเคยกับภาษาในขั้นแรก แล้วจะพูดเรื่องการเขียนซอร์สโค้ดเก็บไว้ในไฟล์ทีำหลัง

การใช้ตัวแปรภาษาไพทอนเป็น read-eval-print loop

คุณสามารถเรียกให้ตัวแปรภาษาไพทอนทำงานได้็ด้วยการสั่งคำสั่ง

python

ใน shell ในระบบปฏิบัติการของคุณ ผู้ใช้ระบบปฏิบัติการ Windows อาจจะเจอ shell บ่นว่าไม่มีโปรแกรมชื่อ python ในกรณีให้แก้ไขโดยการสั่ง

set PATH=%PATH%;C:\Python25

หรือการไปแก้ไข Environment ชื่อ Path ใน Control Panel -> System -> Advanced -> Environment Variables ให้มี C:\Python25 รวมอยู่ด้วย (อนึ่ง ไดเรคทอรี C:\Python25 นี้อาจเปลี่ยนไปตามเวอร์ชันของภาษาไพทอนที่คุณลอง กล่าวคือถ้าคุณลงเวอร์ชัน 2.6 ก็ต้องใช้ไดเรคทอรี C:\Python26 แทน นอกจากนี้คุณยังสามารถเลือกลงภาษาไพทอนที่ไดเรคทอรีอื่นๆ ก็ได้ ซึ่งในกรณีนี้คุณจะต้องใช้ไดเรคทอรีที่คุณลงภาษาไพทอนไว้แทน C:\Python25)

เมื่อคุณเรียกตัวแปรภาษาไพทอนให้ทำงานแล้ว คุณจะเห็นหน้าจอคล้ายๆ หน้าจอข้า่งล่างนี้

Python 2.5.1 (r251:54863, Apr 18 2007, 08:51:08) [MSC v.1310 32 bit (Intel)] on
win32
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

โดยคุณสามารถพิมพ์คำสั่งภาษาไพทอนหนึ่งคำสั่ง แล้วกด ENTER ตัวแปรภาษาไพทอนก็จะนำเอาคำสั่งนั้นไปปฏิบัติ ยกตัวอย่างเช่น

>>> print "Hello, world!"
Hello, world!
>>> 1+1
2
>>> print 2+3
5

การใช้ตัวแปรภาษาไพทอนแปลโปรแกรมที่เก็บไว้ในไฟล์

เราสามารถเรียกตัวแปรภาษาไพทอนให้แปลโปรแกรมที่เก็บไว้ในไฟล์ได้ด้วยการสั่ง

python <<ชื่อไฟล์>>

เมื่อ <<ชื่อไฟล์>> คือชื่อไฟล์ที่เก็บโปรแกรมของเราไว้ ปกติแล้วไฟล์ที่เก็บโปรแกรมภาษาไพทอนจะมีนามสกุล .py เช่น hello.py หรือ abc.py เป็นต้น

เพื่อเป็นการสร้างความคุ้นเคยกับภาษา ลองก็อปปี้โค้ดข้างล่างนี้ใส่ไฟล์ชื่อ factorial.py

def factorial(n):
  if n == 0:
    return 1
  else:
    return n * factorial(n-1)

for n in range(10):
  print str(n)+"! =", factorial(n)

แล้วสั่ง

python factorial.py

ใน shell ซึ่งเมื่อสั่งแล้วโปรแกรมควรจะพิมพ์ค่าของฟังก์ชันแฟกตอเรียลตั้งแต่ 0! ถึง 9! ออกทางหน้าจอดังต่อไปนี้

0! = 1
1! = 1
2! = 2
3! = 6
4! = 24
5! = 120
6! = 720
7! = 5040
8! = 40320
9! = 362880

นิพจน์ทางคณิตศาสตร์

โดยทั่วไปแล้วนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ในภาษาไพทอนจะคล้ายๆ กับภาษา C

>>> 6*7
42
>>> 10*(30+9) + 8
398
>>> 10.0*(30+9)+8
398.0
>>> 3*10000+7564
37564
>>> 464 / 9
51
>>> 4649 / 9.0
516.55555555555554
>>> 4649.0 / 9
516.55555555555554
>>> 10%3
1

นิพจน์ข้างต้นทำให้เราได้ข้อสังเกตดังต่อไปนี้

• ภาษาไพทอนมีข้อมูลชนิดตัวเลขอย่างน้อยสองชนิด คือ เลขจำนวนเต็ม (int) และเลขทศนิยม (float) ในทางเทคนิคแล้ว float ของไพทอนมีความละเอียดเท่ากับ double ในภาษา C
• มีการทำ type coercion คล้ายภาษา C คือเมื่อนำ int ไปบวกหรือคูณกับ float แล้วก็จะได้ float
• เครื่องหมายหาร (/) ของไพทอนคล้ายภาษา C กล่าวคือ ถ้าเราเอา int ไปหาร int เราจะได้ผลหารเป็น int แต่ถ้าเอา int ไปหาร float หรือเอา float ไปหาร int จะได้ผลลัพท์เป็น float

สิ่งที่น่าสังเกตของเครื่องหมาย (/) และเครื่องหมายหารเอาเศษ (%) หารคือ ถ้าตัวหารเป็นบวกแล้ว มันจะพยายามทำให้เศษของการหารจะเป็นบวกด้วยเสมอ

>>> -11/3
-4
>>> -11%3
1

ซึ่งนี่ผิดกับภาษา C ซึ่งเมื่อคำนวณนิพจน์ -11 / 3 จะได้ผลลัพธ์เป็น -3 และเมื่อสั่ง -11 % 3 จะได้ผลเป็น -2 อย่างไรก็ดีถ้าตัวหารเป็นลบ ไพทอนจะมีพฤติกรรมเหมือนกับภาษา C

>>> -11/-3
3
>>> -11%-3
-2

นอกจากนี้ ไพทอนยังมีเครื่องหมายยกกำลัง (**) ซึ่งมีความสำคัญ (precedence) มากกว่าเครื่องเครื่องหมายคูณ

>>> 4**2
16
>>> 4.0**2
16.0
>>> 2**0.5
1.4142135623730951
>>> 4*3**2
36
>>> (4*3)**2
144

ตัวแปรและการกำหนดค่าให้ตัวแปร

เราสามารถกำหนดค่าให้ตัวแปรได้โดยใช้เครื่องหมายเท่ากับ (=)

>>> x = 20
>>> 2*x
40
>>> y = x+5
>>> y
25
>>> y**2
625

สังเกตว่าในภาษาไพทอน เราไม่จำเป็นตัองประกาศชื่อและชนิดของตัวแปรล่วงหน้าเหมือนภาษา C, C++, หรือ Java นอกจากนี้ตัวแปรในภาษาไพธอนจะเก็บข้อมูลชนิดใดก็ได้ และชนิดข้อมูลที่มันเก็บก็สามารถเปลี่ยนไปได้เรื่อยๆ ถ้ามันถูกกำหนดค่าใหม่ เช่น

>>> x = 428
>>> x/3
142
>>> x = x * 1.0
>>> x/3
142.66666666666666

เราสามารถกำหนดตัวแปรหลายๆ ตัวให้มีค่าเดียวกันได้เหมือนในภาษา C

>>> x = y = z = 0
>>> x
0
>>> y
0
>>> z
0

หรือจะกำหนดค่าให้ตัวแปรทีละหลายๆ ตัวก็ได้

>>> x, y, z = 1, 2, 3
>>> x
1
>>> y
2
>>> z
3

คำสั่ง print

คำสั่ง print มีไว้เพื่อพิมพ์ข้อความและค่าต่างๆ ออกทาง standard output ยกตัวอย่าง เช่น

>>> print 1
1
>>> print 2+5
7
>>> print 2.0 / 3
0.666666666667

สตริง

ค่าประเภทสตริงในไพทอนนั้นคล้ายกับค่าประเภทสตริงในภาษา C และภาษา Java ที่ต่างกันคือทั้งเครื่องหมายฟันหนู (") และเครื่องหมายฝนทอง (') สามารถใช้ล้อมสตริืงเหมือนกัน

>>> "THIS IS AN EX-PARROT!!"
'THIS IS AN EX-PARROT!!'
>>> 'THIS IS AN EX-PARROT!!'
'THIS IS AN EX-PARROT!!'

เช่นเดียวกับในภาษา C ถ้าเราต้องการตัวอักษรฟันหนู (") ในสตริงที่ล้อมด้วยตัวอักษรฟันหนู เราจะต้องใช้ตัว escape sequence \" แทนตัวอักษรฟันหนู ในทำนองเดียวกัน ถ้าเราต้องการเครื่องฝนทอง (') ในสตริงที่ล้อมด้วยเครื่องหมายฝนทอง เราต้องใช้ escape sequence \' แทน

>>> "Mate, this bird wouldn't \"voom\" if you put four million volts through it!"
'Mate, this bird wouldn\'t "voom" if you put four million volts through it!'
>>> 'Mate, this bird wouldn\'t "voom" if you put four million volts through it!'
'Mate, this bird wouldn\'t "voom" if you put four million volts through it!'