Introduzione a Python

• Python è un linguaggio di programmazione di alto livello e di uso generale.
• La filosofia di progettazione di Python enfatizza la leggibilità del codice con l'uso di un'indentazione significativa.
• Python è tipizzato dinamicamente e garbage-collected.
• Supporta molteplici paradigmi di programmazione, tra cui la programmazione strutturata, orientata agli oggetti e funzionale.
• Python è spesso descritto come un linguaggio "batterie incluse" grazie alla sua libreria standard completa.
• Guido van Rossum ha creato Python e lo ha rilasciato per la prima volta nel 1991.
• La Python Software Foundation (PSF) gestisce Python.

Caratteristiche Principali

• Codice leggibile e manutenibile: la sintassi di Python è pulita e facile da comprendere, il che lo rende più facile da leggere e mantenere.
• Compatibile con le principali piattaforme e sistemi: Python funziona su vari sistemi operativi come Windows, macOS e Linux.
• Libreria standard robusta: Python ha una vasta libreria standard che offre un'ampia gamma di moduli e funzioni.
• Framework e strumenti open source: Python supporta molti framework e strumenti open source per lo sviluppo web, la scienza dei dati e altro ancora.
• Sviluppo software semplificato: Python semplifica il processo di sviluppo, rendendo più veloce la prototipazione e l'implementazione delle applicazioni.

Sintassi e Semantica

• Indentazione: Python utilizza l'indentazione per definire i blocchi di codice, piuttosto che le parentesi graffe o le parole chiave. Un'indentazione coerente è fondamentale per l'esecuzione del codice.
• Commenti: i commenti su una singola riga iniziano con un simbolo # e i commenti su più righe sono racchiusi tra virgolette triple (''' o """).
• Variabili: le variabili sono tipizzate dinamicamente, il che significa che non è necessario dichiarare il tipo di una variabile. Il tipo viene dedotto in fase di esecuzione.
• Tipi di dati: Python supporta vari tipi di dati integrati, tra cui numeri (interi, float, numeri complessi), stringhe, booleani, elenchi, tuple, insiemi e dizionari.
• Operatori: Python ha operatori aritmetici (+, -, *, /, //, %, **), operatori di confronto (==, !=, >, <, >=, <=), operatori logici (and, or, not) e operatori di assegnamento (=, +=, -=, ecc.).
• Flusso di controllo: Python fornisce istruzioni di flusso di controllo come if, elif, else per l'esecuzione condizionale e cicli for e while per l'iterazione.
• Funzioni: le funzioni sono definite usando la parola chiave def. Possono accettare argomenti e restituire valori.
• Moduli e pacchetti: i moduli sono file Python contenenti codice e i pacchetti sono raccolte di moduli in directory. Vengono importati utilizzando l'istruzione import.

Strutture dati

• Elenchi: gli elenchi sono raccolte ordinate e modificabili di elementi, definite usando parentesi quadre []. Possono contenere elementi di tipi diversi.
• Tuple: le tuple sono raccolte ordinate e immutabili di elementi, definite usando parentesi tonde ().
• Dizionari: i dizionari sono raccolte non ordinate di coppie chiave-valore, definite usando parentesi graffe {}. Le chiavi devono essere uniche e immutabili.
• Insiemi: gli insiemi sono raccolte non ordinate di elementi unici, definiti usando parentesi graffe {} o il costruttore set().

Programmazione orientata agli oggetti (OOP)

• Classi e oggetti: le classi sono progetti per la creazione di oggetti. Gli oggetti sono istanze di classi.
• Ereditarietà: l'ereditarietà consente a una classe di ereditare attributi e metodi da un'altra classe.
• Polimorfismo: il polimorfismo consente agli oggetti di classi diverse di essere trattati come oggetti di un tipo comune.
• Incapsulamento: l'incapsulamento è il raggruppamento di dati e metodi che operano su tali dati all'interno di una classe, limitando l'accesso diretto ad alcuni componenti dell'oggetto.

Gestione degli errori

• Eccezioni: le eccezioni vengono sollevate quando si verificano errori durante l'esecuzione del programma.
• Blocchi Try-Except: i blocchi try racchiudono il codice che potrebbe sollevare un'eccezione e i blocchi except gestiscono eccezioni specifiche.
• Blocchi Finally: i blocchi finally contengono codice che viene sempre eseguito, indipendentemente dal fatto che sia stata sollevata un'eccezione o meno.
• Sollevamento di eccezioni: è possibile sollevare eccezioni utilizzando la parola chiave raise.

Libreria standard

• os: fornisce funzioni per interagire con il sistema operativo.
• sys: fornisce l'accesso a parametri e funzioni specifici del sistema.
• math: fornisce funzioni e costanti matematiche.
• datetime: fornisce classi per lavorare con date e orari.
• json: fornisce funzioni per lavorare con dati JSON.
• re: fornisce operazioni di corrispondenza delle espressioni regolari.
• urllib: fornisce funzioni per lavorare con URL.

Sviluppo web

• Framework: i framework web più diffusi includono Django e Flask.
• Django: Django è un framework web di alto livello che incoraggia lo sviluppo rapido e un design pulito e pragmatico.
• Flask: Flask è un micro framework web leggero e flessibile.
• Librerie: librerie come Requests e Beautiful Soup vengono utilizzate per le richieste HTTP e l'analisi HTML.

Scienza dei dati

• Librerie: le librerie principali includono NumPy, pandas, Matplotlib e scikit-learn.
• NumPy: NumPy viene utilizzato per il calcolo numerico, fornendo supporto per array e funzioni matematiche.
• Pandas: pandas viene utilizzato per la manipolazione e l'analisi dei dati, fornendo strutture di dati come DataFrames.
• Matplotlib: Matplotlib viene utilizzato per creare visualizzazioni e trame.
• scikit-learn: scikit-learn viene utilizzato per attività di machine learning, fornendo vari algoritmi e strumenti.

Concorrenza e parallelismo

• Thread: Python supporta il multithreading utilizzando il modulo threading.
• Processi: Python supporta la elaborazione multipla utilizzando il modulo multiprocessing.
• Asyncio: asyncio è una libreria per scrivere codice concorrente utilizzando la sintassi async/await.

Test

• Unit Testing: il modulo unittest è un framework integrato per scrivere unit test.
• Doctest: i doctest sono esempi incorporati nelle docstring che possono essere eseguiti per verificare il comportamento del codice.
• pytest: pytest è un framework di test di terze parti che semplifica la scrittura e l'esecuzione dei test.

I/O di file

• Apertura di file: i file vengono aperti utilizzando la funzione open(), specificando il percorso del file e la modalità (ad es. "r" per la lettura, "w" per la scrittura, "a" per l'aggiunta).
• Lettura e scrittura: i file possono essere letti utilizzando metodi come read(), readline() e readlines(). Possono essere scritti utilizzando metodi come write() e writelines().
• Chiusura dei file: i file devono essere chiusi utilizzando il metodo close() o utilizzando un'istruzione with, che chiude automaticamente il file.

Gestione della memoria

• Garbage Collection: Python utilizza la garbage collection automatica per gestire la memoria.
• Conteggio dei riferimenti: Python utilizza il conteggio dei riferimenti per tenere traccia della durata degli oggetti. Quando il numero di riferimenti di un oggetto scende a zero, viene deallocato.

Usi popolari

• Sviluppo web: creazione di applicazioni web e API.
• Scienza dei dati: analisi e visualizzazione dei dati e creazione di modelli di machine learning.
• Script: automatizzazione delle attività e scrittura di script di utilità.
• Calcolo scientifico: esecuzione di simulazioni e calcoli scientifici.
• Istruzione: insegnamento dei concetti di programmazione.

Ambienti virtuali

• Scopo: gli ambienti virtuali isolano le dipendenze del progetto, prevenendo conflitti tra progetti diversi.
• Creazione di ambienti: il modulo venv viene utilizzato per creare ambienti virtuali.
• Attivazione: l'attivazione di un ambiente virtuale modifica il PATH del sistema in modo che vengano utilizzati i pacchetti specifici del progetto.

Decoratori

• Definizione: i decoratori sono un modo per modificare o migliorare funzioni o metodi in modo leggibile.
• Sintassi: i decoratori utilizzano il simbolo @ seguito dal nome della funzione decoratore e vengono posizionati sopra la definizione della funzione.
• Casi d'uso: gli usi comuni includono la registrazione, il controllo degli accessi e la strumentazione.