class: center, middle # Osnove programskih jezikov in programiranja --- ## Programske jezike lahko delimo na... V programskih jezikih pišemo **_izvorno kodo_** programov, ki jih nato... .col2b[ .bullet[A] **_prevajalnik_** (angl. _compiler_) **prevede** v strojno kodo (zaporedje ničel in enk), ki jo razume procesor (angl. _CPU_). Izvorna koda programov mora biti **ločeno prevedena** za vsako arhitekturo (x86, arm, ...) in za vsak operacijski sistem posebej. Primeri jezikov: C, C++, Java, Go, Haskell, ... ] ??? Prevajamo **posebej** za: Windows, Linux, 32/64-bit OS, ARM (**mobilne naprave**), ... -- .col2b[ .bullet[B] **_interpreter_** vrstico-po-vrstico **izvaja** v t.i. [_read-evaluate-print_ zanki](https://en.wikipedia.org/wiki/Read-eval-print_loop). Interpretirani ali **skriptni jeziki** so običajno prevedeni v neko enotno **vmesno kodo**, ki jo lahko izvajamo na vseh arhitekturah/OS, kjer teče njihov interpreter (navidezni stroj). Primeri: Python, JavaScript, Bash, Java, ... ] ??? Zato **downloadamo interpreter** za Python, JRE - Java Runtime Environment, spletni brskalniki vsebujejo vsak svoj JavaScript interpreter... **Primeri**: Bash razume terminal, preden poženete `ipython`. **Q:** Kateri jeziki so vam ljubši? Prevedeni jeziki so hitrejši v fazi izvajanja. Skriptni jeziki so hitrejši v fazi razvoja. --- ## Programske jezike delimo tudi drugače... .col2b[**_imperativni_** (postopkovni), kjer točno navedemo **kako** naj program doseže nek cilj,] .col2b[**_deklarativni_**, kjer samo specificiramo rešitev (**kaj**), interpreter pa sam poišče ustrezno pot,] ??? Python, JavaScript in **večina skriptnih jezikov** spada med imperativne, ne-funkcijske, dinamično-tipizirane jezike. -- .col2b[**_funkcijski_**, kjer je **vsak** ukaz funkcija, ki nekaj vrača,] .col2b[**_ne-funkcijski_**, za katere to ne velja,] -- .col2b[**_statično-tipizirani_**, kjer morajo biti tipi struktur vnaprej natančno določeni,] .col2b[**_dinamično-tipizirani_**, kjer se tipi struktur prilagajajo programerju,] šibko/močno-tipizirani, objektno/dogodkovno/podatkovno/...-usmerjeni, logični, makro jeziki ... ### .center[ampak več o tem drugič!] --- ## Kam spada HTML, CSS? -- HTML (za definicijo spletnih vsebin) in CSS (za oblikovanje le-teh) nista programska jezika. .center[Hyper-Text .u[Mark-up Language]] To so torej **označevalni jeziki** (deklarativni po definiciji). .col3[HTML ```xml <h2 class="title">Seznam</h2> <ul> <li><b>seks</b></li> <li><del>droge</del></li> <li><i>rokenrol</i></li> </ul> ``` ] .col3[CSS ```css h2.title { font-weight: bold; } ul li { color: red; margin-bottom: 10px; } ul li:last-child { margin-bottom: 0; } ``` ] .col3[Markdown ``` ## Seznam - **seks** - ~~droge~~ - _rokenrol_ ``` ] .clear[Tako kot programskih je tudi mark-up jezikov veliko!] ??? Če odpreš neko *.ini datoteko z nastavitvami, konfiguracijo. A je tisto programski jezik? Spomnimo se HTML **značk** (angl. _tags_). Markdown se prevede v HTML. Znatno manj pisanja! --- class: center, middle # Prvine programskih jezikov --- ## ~~Prvine~~ Sestavine programskih jezikov * **ključne besede** — rezervirane besede, ki so del jezika, * [JavaScript](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/JavaScript/Reference/Reserved_Words): `if`, `for`, `while`, `break`, `return`, `try`, `new`, `delete`, `function`, `continue` ... * [Python](http://zetcode.com/lang/python/keywords/): `if`, `for`, `while`, `break`, `return`, `try`, `del`, `def` `import`, `and`, `or` ... -- * **spremenljivke** — mali "prostorčki," ki jim določimo neko **ime** in kamor shranimo neko **vrednost**, -- * **tipi** — tipi spremenljivk, vrste, kategorije, * Python: `int`, `str`, `float`, `bool`, `list`, `dict`, `object`, ... * JavaScript: `Number`, `String`, `Boolean`, `Array`, `Object`, `null` ??? Stringu bomo rekli string — niz znakov, string! Do tukaj vse jasno? -- * **stavki** (ukazi), -- * **operatorji** — znaki, ki nakazujejo operacije * npr. `+` (seštevanje, dodajanje), `-` (odštevanje), `*` (množenje), `/` (deljenje), `[]` (iskanje po indeksu), `and` (logični 'in'), `or` (logični 'ali'), `not` (logična negacija), `&` (binarni 'in')... -- * **funkcije** — shranimo blok kode za nadaljnjo, **večkratno uporabo**, -- * **razredi** — so tipi, ki jih sami definiramo, * **komentarji**. ??? Kaj manjka? --- ## Stavki * **prireditve** — spremenljivkam prirejamo vrednost, navadno z enačajem ```python A = 10 # A je spremenljivka tipa 'int' z vrednostjo 10 A = 25 # sedaj ima A novo vrednost, 25 b = 'besedilo' # b je spremenljivka tipa 'str' z vrednostjo 'besedilo' PI = 3.14 # PI je spremenljivka tipa 'float' z vrednostjo round(PI, 2) seznam = [A, b, PI] # seznam je seznam (angl. list) treh elementov ``` -- * **pogojni stavki** (pogojno izvrševanje kode; ključne besede: **if**, ...) ```python if logični_pogoj: # če je pogoj izpolnjen naredi_nekaj() elif drug_pogoj: # morda je izpolnjen drug pogoj? naredi_nekaj_drugega() else: # noben pogoj ni bil izpolnjen, zadnja možnost naredi_nekaj_tretjega() ``` -- * **zanke** (ponavljanje dokler je izpolnjen pogoj) ```python for element in seznam: print(element) # izpiše elemente seznama while A > 10: print('A je večji od 10. A =', A) A = A - 1 # pomanjšaj A za eno ``` --- ## Funkcije Funkcije so poimenovani bloki kode, ki jih lahko večkrat uporabimo s preprostim **enovrstičnim** klicem. Definiramo enkrat, uporabimo večkrat. **DRY** — _Don't Repeat Yourself_. .col2[Python ```python def vrni_najvecji_element(seznam): max_stevilo = -999 for stevilo in seznam: if stevilo > max_stevilo: max_stevilo = stevilo return max_stevilo ``` ] .col2[JavaScript ```javascript function vrni_najvecji_element(seznam) { var max_stevilo = -999; for (var i = 0; i < seznam.length; ++i) { if (seznam[i] > max_stevilo) { max_stevilo = seznam[i]; } } return max_stevilo; } ``` ] .small[*****V Pythonu že obstaja funkcija `max()`, ki dela natanko to (samo bolj pravilno).] .small[******JavaScript, kot mnogi drugi jeziki, uporablja [tradicionalno `for` zanko](https://en.wikipedia.org/wiki/For_loop#Traditional_for_loops).] ??? V JavaScript-u **`var`** kot **_variable_** (spremenljivka). **Katera koda** vam je **bolj všeč?** -- Uporabimo večkrat ... ```python >>> seznam = [1, 2, 3, 4, 5] # definiramo seznam >>> vrni_najvecji_element(seznam) # klic funkcije s seznamom kot prvim in edinim argumentom 5 >>> vrni_najvecji_element([0, -1337, 5, 11, 1605]) # klic funkcije z drugim seznamom 1605 ``` ??? '>>>' nakazuje vnos v Python interpreter. --- ## Funkcije ... Vse funkcije imajo: * glavo (prototip), ki jo sestavlja **ime funkcije** in navedba **argumentov** (vhodnih parametrov), ki jih funkcija sprejme (v prejšnjem primeru argument en — `seznam`), * telo, tj. blok kode, ki se izvede ob klicu funkcije, * vrednost, ki jo vračajo (kar sledi ključni besedi `return`). ??? Pojdi nazaj in **pokaži glavo, telo in return**! -- Za .u[_lepe_ funkcije] je značilno, da so: * **kratke** (telo dolgo največ 15 vrstic, raje 5 vrstic ali manj), * smiselno poimenovane, * čiste, deterministične, tj. da pri klicu z **enakimi vhodnimi argumenti** vračajo vedno **enako izhodno vrednost**. Zlato pravilo programiranja: .quote[Namesto kopiranja kode uporabljajmo .u[**več funkcij**]!] ??? Predolge funkcije je običajno dobro razdrobiti na več krajših funkcij. --- ## Razredi Razredi so **tipi**. Samo primer, bolj podrobno prihodnjič. ```python class Oseba(object): # razrede odlikuje ključna beseda class def __init__(self, ime, starost): # razredi imajo konstruktor, ki določa lastnosti instance self.ime = ime self.starost = 14 def izkaznica(self): # razredi imajo funkcije, ki operirajo nad instancami → metode print('Oseba:', self.ime) print('Starost:', self.starost) def postaraj(self, koliko_let=10): self.starost += koliko_let ``` V interpreterju... ```python >>> janez = Oseba('Janez', 12) # janez je spremenljivka z vrednostjo 'objekt tipa Oseba' >>> janez.izkaznica() Oseba: Janez Starost: 12 >>> janez.postaraj(3) >>> janez.starost 15 >>> janez.postaraj() >>> janez.izkaznica() Oseba: Janez Starost: 25 ``` **Objekti** (= posamezne instance **razred**ov) imajo **atribute** (`ime`, `starost`) in funkcije, ki jim strokovno rečemo **metode** (`izkaznica`, `postaraj`). --- background-image: url(../resources/fibonacci-shell.png) ## Komentarji Najbolj pomembno smo prihranili za konec. Vsa koda, ki jo napišemo, mora biti komentirana (dokumentirana), zato da jo čez štiri mesece lahko hitro spet razumemo. Python kot komentar preskoči vse za `#` znakom ali znotraj `"""`, JavaScript pa vse za `//` ali znotraj `/* ... */`. Primer slabega komentiranja: ```javascript function fib(n) { // funkcija fib if (n <= 1) // če je n manjši ali enak 1 return n; // vrnemo n return fib(n-1) + fib(n-2); // sicer vrnemo fib(n-1) + fib(n-2) } ``` Primer dobrega komentiranja: ```python def fib(n): """Izračuna in vrne n-to Fibonaccijevo število (http://sl.wikipedia.org/wiki/Fibonaccijevo_število) izračunano s pomočjo rekurzije: http://sl.wikipedia.org/wiki/Rekurzija """ if n <= 1: return n return fib(n-1) + fib(n-2) # vsota prejšnjih dveh Fibonaccijevih števil ``` ??? Zakaj je primer slabega komentiranja slab? Vprašanja?