Содержание страницы

1. Введение¶Introduction

Этот справочник описывает язык программирования Python. Он не является учебным пособием.

Хотя я стараюсь быть максимально точным, я решил использовать английский, а не формальные спецификации для всего, кроме синтаксиса и лексического анализа. Это должно сделать документ более понятным для среднего читателя, но оставляет место для неоднозначностей. Следовательно, если бы вы прилетели с Марса и попытались заново реализовать Python, основываясь только на этом документе, вам пришлось бы многое додумывать, и, скорее всего, в итоге получился бы совсем другой язык. С другой стороны, если вы используете Python и хотите узнать точные правила в какой-то конкретной области языка, вы определенно сможете найти их здесь. Если вам хотелось бы увидеть более формальное определение языка, возможно, вы могли бы пожертвовать своим временем – или изобрести машину для клонирования :-).

В справочную документацию по языку опасно включать слишком много деталей реализации – реализация может измениться, а другие реализации того же языка могут работать иначе. С другой стороны, в настоящее время широко используется только одна реализация Python (хотя существуют и альтернативные реализации), и её отдельные особенности иногда стоит упомянуть, особенно если реализация накладывает дополнительные ограничения. Поэтому по тексту разбросаны короткие «заметки о реализации».

Каждая реализация Python поставляется с набором встроенных и стандартных модулей. Они описаны в Стандартной библиотеке Python. Некоторые встроенные модули упоминаются, когда они существенно взаимодействуют с определением языка.

1.1. Альтернативные реализации¶Alternate Implementations

Хотя существует одна реализация Python, которая является безусловно самой популярной, есть и некоторые альтернативные реализации, представляющие особый интерес для разных аудиторий.

Известные реализации включают:

CPython: Это оригинальная и наиболее поддерживаемая реализация Python, написанная на C. Новые возможности языка обычно появляются сначала здесь.
Jython: Python, реализованный на Java. Эта реализация может использоваться как скриптовый язык для Java-приложений или для создания приложений с использованием библиотек классов Java. Она также часто используется для создания тестов для Java-библиотек. Дополнительную информацию можно найти на сайте Jython.
Python for .NET: Эта реализация на самом деле использует CPython, но является управляемым .NET-приложением и предоставляет доступ к библиотекам .NET. Она была создана Brian Lloyd. Для получения дополнительной информации см. домашнюю страницу Python for .NET.
IronPython: Альтернативный Python для .NET. В отличие от Python.NET, это полноценная реализация Python, которая генерирует IL и компилирует код Python непосредственно в сборки .NET. Она была создана Jim Hugunin, оригинальным создателем Jython. Для получения дополнительной информации см. сайт IronPython.
PyPy: Реализация Python, полностью написанная на Python. Она поддерживает несколько расширенных возможностей, отсутствующих в других реализациях, таких как поддержка stackless и JIT-компилятор. Одна из целей проекта – стимулировать эксперименты с самим языком, упрощая модификацию интерпретатора (поскольку он написан на Python). Дополнительная информация доступна на домашней странице проекта PyPy.

Каждая из этих реализаций в той или иной степени отличается от языка, описанного в данном руководстве, или содержит дополнительную информацию, выходящую за рамки стандартной документации Python. Обратитесь к документации конкретной реализации, чтобы узнать все необходимое о той реализации, которую вы используете.

1.2. Нотация¶Notation

Описания лексического анализа и синтаксиса используют модифицированную нотацию грамматики BNF. В ней используется следующий стиль определения:

name      ::=  lc_letter (lc_letter | "_")*
lc_letter ::=  "a"..."z"

Первая строка гласит, что name – это lc_letter, за которым следует последовательность из нуля или более lc_letter и знаков подчёркивания. lc_letter, в свою очередь, – это любой из одиночных символов от 'a' до 'z'. (Это правило фактически соблюдается для имён, определённых в лексических и грамматических правилах данного документа.)

Каждое правило начинается с имени (которое и определяется этим правилом) и ::=. Вертикальная черта (|) используется для разделения альтернатив; это операция с наименьшим связыванием в данной нотации. Звёздочка (*) означает ноль или более повторений предыдущего элемента; аналогично, плюс (+) – одно или более повторений, а фраза, заключённая в квадратные скобки ([ ]), – ноль или одно вхождение (то есть эта фраза необязательна). Операторы * и + связывают максимально плотно; для группировки используются круглые скобки. Строковые литералы заключаются в кавычки. Пробельные символы значимы только для разделения токенов. Обычно правила помещаются в одну строку; правила со многими альтернативами могут быть оформлены иначе, когда каждая строка после первой начинается с вертикальной черты.

В лексических определениях (как в примере выше) используются ещё два соглашения: два литеральных символа, разделённых тремя точками, означают выбор любого одиночного символа из заданного (включительно) диапазона символов ASCII. Фраза в угловых скобках (<...>) даёт неформальное описание определяемого символа; например, её можно использовать для описания понятия «управляющий символ», если потребуется.

Хотя используемая нотация почти одинакова, между смыслом лексических и синтаксических определений есть большое различие: лексическое определение оперирует отдельными символами исходного кода, тогда как синтаксическое определение оперирует потоком токенов, порождённых лексическим анализом. Все применения БНФ в следующей главе («Лексический анализ») являются лексическими определениями, а в последующих главах – синтаксическими.