Débuter avec Python - Les Fondamentaux

Python est un langage de programmation polyvalent qui a gagné en popularité dans de nombreux domaines de l’informatique, y compris l’automatisation des opérations, la gestion des systèmes, la sécurité informatique et le développement. Que vous ayez l’intention de travailler dans le domaine de la sécurité, de l’exploitation système, du développement logiciel ou du DevOps, les compétences en Python sont un atout précieux. Alors, prêt à plonger dans le monde de Python pour l’automatisation, la SRE et le DevOps ?

C’est parti !

Histoire du langage Python

Python a été créé en 1989 par Guido van Rossum, avec l’idée de concevoir un langage simple et flexible, inspiré par ABC. En 1991, la première version publique de Python (0.9.0) voit le jour, introduisant des concepts comme les fonctions, les classes et les modules, qui deviennent des piliers du langage. Trois ans plus tard, en 1994, Python 1.0 est publié, avec des fonctionnalités clés comme la gestion des exceptions et des modules plus robustes.

En 2000, Python 2.0 est lancé, apportant des innovations comme la gestion automatique de la mémoire et les compréhensions de listes, ce qui améliore la flexibilité et la lisibilité du code. Puis, en 2008, Python 3.0 est introduit, avec des améliorations profondes mais non rétrocompatibles, marquant une nouvelle ère pour le langage.

La transition complète vers Python 3 prend du temps, mais en janvier 2020, Python 2.7 atteint sa fin de vie, consacrant Python 3 comme la version standard. Enfin, en 2023, Python 3.12 est publié, offrant de meilleures performances et de nouvelles fonctionnalités pour continuer à faire évoluer le langage.

Aujourd’hui, Python est largement utilisé dans des domaines variés comme le développement Web, l’intelligence artificielle et la science des données, grâce à sa simplicité et à une communauté très active. Les caractéristiques principales de Python incluent :

Premier Contact avec le Langage Python

Lorsque vous entrez pour la première fois en contact avec Python, ce qui se démarque immédiatement est sa simplicité et sa lisibilité. Python est conçu pour être facile à comprendre, même pour les débutants, avec une syntaxe intuitive qui favorise la clarté du code.

Syntaxe Claire et Lisibilité

Contrairement à d’autres langages qui utilisent des accolades ou des symboles complexes pour délimiter les blocs de code, Python repose sur une indentation stricte. Cela signifie que la structure du programme est définie par des espaces ou des tabulations, ce qui rend le code plus lisible et encourage de bonnes pratiques de programmation.

Exemple :

if 5 > 3:
    print("5 est plus grand que 3")

Exécution Interactive

Un autre aspect agréable du premier contact avec Python est la possibilité d’interagir avec l’interpréteur en temps réel. Vous pouvez entrer des commandes et voir instantanément les résultats, ce qui facilite l’apprentissage et l’expérimentation.

Exemple :

>>> print("Bonjour, Python!")
Bonjour, Python!

Cette interaction directe permet de tester des idées et de comprendre rapidement les concepts de base.

Variables et Typage Dynamique

En Python, les variables sont créées dès qu’une valeur leur est assignée, et vous n’avez pas besoin de spécifier leur type. Cela permet de se concentrer sur l’algorithme plutôt que sur la gestion des types de données.

Exemple :

x = 10
nom = "Python"
print(x, nom)

Ce typage dynamique simplifie les premières étapes en programmation, tout en rendant le code plus naturel à écrire.

Une Communauté Accueillante

Dès les premiers pas avec Python, vous découvrirez également une communauté très active et accueillante. Python est accompagné d’une documentation abondante et de nombreux tutoriels pour guider les nouveaux venus. Cette accessibilité contribue à faire de Python un des meilleurs langages pour débuter en programmation tout en étant très puissant pour les développeurs expérimentés.

Installation de Python

Avant de commencer à programmer en Python, vous devez installer Python sur votre système. L’installation de Python dépend du système d’exploitation que vous utilisez. Voici comment installer Python sur Linux, Windows et macOS.

Installation de Python sur Linux

La méthode d’installation de Python peut varier selon la distribution Linux que vous utilisez. Voici comment installer Python sur deux familles de distributions Linux courantes : Debian et Red Hat.

Famille Debian

Ouvrez un terminal et exécutez les commandes suivantes :

sudo apt update
sudo apt install python3

Si vous ne maitrisez pas le gestionnaire de paquets apt, je vous recommande de lire mon guide sur apt pour mieux comprendre son fonctionnement.

Famille Redhat

Ouvrez un terminal et exécutez les commandes suivantes :

sudo dnf install python3

Installation de Python sur Windows

Chocolatey est un gestionnaire de paquets pour Windows qui simplifie l’installation de logiciels. Voici comment installer Python sur Windows en utilisant Chocolatey :

Ouvrez une invite de commandes en tant qu’administrateur. Pour ce faire, recherchez “cmd” dans le menu Démarrer, faites un clic droit sur “Invite de commandes” et choisissez “Exécuter en tant qu’administrateur”.

Installez Chocolatey en suivant les instructions sur le site web de Chocolatey : https://chocolatey.org/install ↗.

Une fois Chocolatey installé, ouvrez une nouvelle invite de commandes (normale, pas en tant qu’administrateur) et exécutez la commande suivante pour installer Python :

choco install python

Cette commande téléchargera et installera Python sur votre système.

Installation de Python sur macOS (en utilisant Homebrew)

Homebrew est un gestionnaire de paquets pour macOS qui facilite l’installation de logiciels. Voici comment installer Python sur macOS en utilisant Homebrew :

Ouvrez un terminal.

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

brew install python@3

Cette commande téléchargera et installera Python sur votre système.

Après avoir suivi ces étapes, Python devrait être correctement installé sur votre système, que ce soit sous Linux, Windows ou macOS. Vous pouvez vérifier l’installation en ouvrant un terminal et en exécutant la commande python --version (ou python3 --version sur certains systèmes) pour afficher la version de Python installée.

Vérification de l’installation

Ouvrez un terminal et entrez la commande suivante pour vérifier que Python est correctement installé :

python --version
Python 3.12.1

Vous devriez voir la version de Python que vous avez installée s’afficher.

Ecrire votre premier programme Python

Maintenant que Python est installé, créons et exécutons votre tout premier programme Python, traditionnellement appelé “Hello, World!”.

Ouvrez un éditeur de texte de votre choix, tel que Notepad (Windows), Visual Studio Code, Sublime Text, ou même l’éditeur de texte intégré à votre système.

Dans l’éditeur de texte, saisissez le code suivant :

print("Hello, World!")

Ce code utilise la fonction print() pour afficher le texte “Hello, World!” à l’écran.

Enregistrez le fichier avec une extension .py. Par exemple, vous pouvez l’enregistrer sous le nom hello.py.

Ouvrez un terminal, naviguez jusqu’au répertoire où vous avez enregistré le fichier hello.py, puis exécutez le programme en entrant la commande suivante :

python hello.py

Le fichier que vous venez de créer contient un programme écrit en Python, qui s’exécute directement dans le terminal pour afficher “Hello, World!”.

Variables et Types de Données

Les variables sont un élément essentiel de la programmation. Elles permettent de stocker et de manipuler des données. En Python, les variables sont très flexibles, car vous n’avez pas besoin de déclarer explicitement leur type. Dans ce chapitre, nous allons explorer la déclaration de variables et les types de données de base en Python.

Déclaration de Variables

En Python, la déclaration d’une variable est simple. Vous pouvez utiliser un nom de variable significatif et Python déterminera automatiquement le type de données en fonction de la valeur que vous lui attribuez. Voici un exemple :

nom = "Alice"  # Une variable de type chaîne de caractères (str)
age = 30       # Une variable de type entier (int)
taille = 1.75  # Une variable de type flottant (float)
est_majeur = True  # Une variable de type booléen (bool)

• Les noms de variables sont sensibles à la casse (par exemple, nom et Nom sont considérés comme deux variables distinctes).
• Vous pouvez utiliser des lettres, des chiffres et des caractères de soulignement _ dans les noms de variable, mais ils ne doivent pas commencer par un chiffre.
• Les noms de variable doivent être choisis de manière significative pour faciliter la compréhension du code.

Types de Données de Base

Python offre plusieurs types de données de base que vous utiliserez fréquemment. Voici les principaux :

• Entier (int) : Utilisé pour stocker des nombres entiers, positifs ou négatifs.
• Flottant (float) : Utilisé pour stocker des nombres décimaux (avec une virgule flottante).
• Chaîne de caractères (str) : Utilisé pour stocker du texte, entouré de guillemets simples (') ou doubles (").
• Booléen (bool) : Utilisé pour représenter des valeurs de vérité (True ou False).

Exemples d’utilisation de ces types de données :

entier = 42
flottant = 3.14
chaine = "Bonjour, Python !"
est_vrai = True

Conversion entre Types de Données

Vous pouvez convertir des variables d’un type à un autre en utilisant des fonctions de conversion. Par exemple :

nombre_texte = "123"  # Une chaîne de caractères
nombre_entier = int(nombre_texte)  # Convertit en entier
nombre_flottant = float(nombre_texte)  # Convertit en flottant

# Vous pouvez également convertir des nombres en chaînes de caractères
age = 30
age_texte = str(age)

Assurez-vous de comprendre les types de données, car ils sont fondamentaux pour la manipulation des données en Python.

Utilisation de Commentaires

Les commentaires sont un moyen d’ajouter des explications dans votre code Python. Ils sont ignorés lors de l’exécution du programme. Utilisez le symbole # pour commencer un commentaire.

Exemple :

# Ceci est un commentaire
nom = "Alice"  # Ceci est également un commentaire

Les commentaires sont utiles pour expliquer votre code aux autres programmeurs (ou à vous-même) et pour rendre le code plus lisible.

Opérations de Base

En Python, vous pouvez effectuer un large éventail d’opérations sur les variables pour manipuler des données et effectuer des calculs. Dans cette section, nous allons explorer les opérations de base telles que les opérations mathématiques, la manipulation de chaînes de caractères et les opérations logiques.

Opérations Mathématiques

Python prend en charge les opérations mathématiques courantes que vous attendez d’un langage de programmation. Voici quelques exemples :

• Addition (+) : Utilisée pour ajouter deux nombres.
• Soustraction (-) : Utilisée pour soustraire un nombre d’un autre.
• Multiplication (*) : Utilisée pour multiplier deux nombres.
• Division (/) : Utilisée pour diviser un nombre par un autre.
• Modulo (%) : Utilisée pour obtenir le reste de la division de deux nombres.

Exemples :

a = 10
b = 3

addition = a + b  # 13
soustraction = a - b  # 7
multiplication = a * b  # 30
division = a / b  # 3.333... (flottant)
modulo = a % b  # 1

Manipulation de Chaînes de Caractères

Python offre de nombreuses opérations pour manipuler des chaînes de caractères (texte). Voici quelques-unes des opérations de base :

• Concaténation : Combinez deux chaînes de caractères en les ajoutant ensemble.
• Longueur : Obtenez la longueur d’une chaîne de caractères en utilisant la fonction len().
• Indexation : Accédez à des caractères spécifiques dans une chaîne en utilisant des indices (attention : l’index commence à 0).
• Découpage : Obtenez une sous-chaîne en spécifiant une plage d’indices.

Exemples :

chaine1 = "Bonjour"
chaine2 = "Python"

concatenation = chaine1 + ", " + chaine2  # "Bonjour, Python"
longueur = len(chaine1)  # 7
premier_caractere = chaine1[0]  # "B"
sous_chaine = chaine2[0:3]  # "Pyt"

Opérations Logiques

Les opérations logiques sont couramment utilisées pour prendre des décisions dans les structures de contrôle conditionnelles. Les opérations logiques de base sont :

• Et logique (and) : Vrai seulement si les deux conditions sont vraies.
• Ou logique (or) : Vrai si au moins l’une des conditions est vraie.
• Non logique (not) : Inverse la valeur logique d’une condition.

Exemples :

vrai = True
faux = False

resultat_et = vrai and faux  # Faux
resultat_ou = vrai or faux  # Vrai
resultat_non = not vrai  # Faux

Priorités des Opérations

Lorsque vous effectuez plusieurs opérations dans une expression, Python suit un ordre de priorité standard. Cependant, vous pouvez utiliser des parenthèses pour spécifier l’ordre d’évaluation.

Exemple :

resultat = 5 + 2 * 3  # 11 (la multiplication a une priorité plus élevée)
resultat_parentheses = (5 + 2) * 3  # 21 (les parenthèses changent l'ordre)

Bonnes Pratiques pour l’écriture de scripts Python

Lorsque vous créez des scripts Python destinés à être exécutés directement depuis un terminal, il est important de respecter certaines conventions pour assurer une bonne organisation et lisibilité de votre code.

Le Shebang (#!/usr/bin/env python3)

Le shebang est une ligne spéciale qui doit se trouver en première position dans votre fichier Python. Il indique au système quel interpréteur utiliser pour exécuter le script, permettant ainsi de le lancer directement depuis le terminal sans avoir à invoquer explicitement l’interpréteur Python.

Exemple de Shebang pour Python 3 :

#!/usr/bin/env python3

Dans cet exemple, /usr/bin/env est une commande qui localise l’interpréteur Python 3 sur le système, quel que soit son emplacement exact, garantissant ainsi que le script fonctionne sur différentes configurations. Si votre fichier est enregistré sous le nom mon_script.py, vous pouvez exécuter directement ce script après lui avoir donné les permissions d’exécution (voir plus bas).

Structure d’un en-tête de script

Un bon script Python commence généralement par un en-tête qui donne des informations sur l’auteur, la date et une description générale du script. Cela aide à la compréhension et à la maintenance du code à long terme.

Exemple d’en-tête :

#!/usr/bin/env python3
# Auteur : Jean Dupont
# Date : 2024-09-04
# Description : Ce script lit un fichier, gère les exceptions et affiche un message de bienvenue.

Cet en-tête est placé immédiatement après le shebang et contient des commentaires sur le but et le contexte du script. Il est particulièrement utile dans les grands projets ou dans les environnements collaboratifs où plusieurs développeurs travaillent ensemble.

Les commentaires dans le code

Les commentaires en Python commencent par le symbole # et permettent de documenter le code. Ils sont essentiels pour expliquer la logique ou les décisions de conception, rendant le code plus facile à comprendre et à maintenir.

1. Commentaires en ligne : Ils expliquent des portions spécifiques de code.

   # Calculer la somme de deux nombres
   somme = 5 + 3

2. Commentaires de bloc : Utilisés pour expliquer des sections plus longues ou plus complexes.

   # Cette fonction prend un nom en entrée et retourne
   # une chaîne de caractères qui inclut ce nom dans une salutation.
   def dire_bonjour(nom):
       return f"Bonjour, {nom} !"

Rendre le script exécutable

Une fois votre script Python écrit avec un shebang en tête, vous pouvez le rendre exécutable sur un système de type UNIX (Linux, macOS). Cela signifie que vous pouvez l’exécuter comme n’importe quel autre programme, sans avoir à spécifier python3 avant le nom du fichier.

1. Ajouter le shebang (comme mentionné ci-dessus).
2. Changer les permissions du fichier pour le rendre exécutable à l’aide de la commande chmod :

chmod +x mon_script.py

3. Exécuter le script directement depuis le terminal :

./mon_script.py

Cela permet d’exécuter le script sans avoir à appeler explicitement Python. Si vous n’ajoutez pas de shebang, vous devrez toujours exécuter le script en appelant l’interpréteur directement :

python3 mon_script.py

Exercices pratiques

Vous avez maintenant les bases pour écrire des scripts Python simples et utiliser les types de données fondamentaux. Pour consolider vos connaissances, il est temps de mettre en pratique ce que vous avez appris.

👉 Travaux pratiques : TP 00 : Intro Python ↗

Ces exercices couvrent notamment

• La création de scripts Python avec un shebang.
• L’utilisation de commentaires pour documenter le code.
• La manipulation de variables et de types de données.
• L’utilisation d’opérations mathématiques et logiques de base.

Pourquoi pratiquer ?

La pratique est essentielle pour maîtriser un langage de programmation. En résolvant des exercices, vous renforcerez votre compréhension des concepts fondamentaux et développerez votre capacité à écrire du code efficace et lisible. Vous apprendrez également à identifier et à corriger les erreurs dans votre code, ce qui est une compétence cruciale pour tout développeur.

Comment procéder ?

Clonez le dépôt et suivez les consignes pour réaliser les étapes.

Contrôle de connaissances

Pourquoi ce contrôle ?

Cet contrôle va vous permettre de valider vos connaissances sur le sujet abordé dans le guide. Il comporte des QCM, des questions vrai/faux et des réponses ouvertes à un mot.

🕒 Le chronomètre commence dès que vous cliquez sur Démarrer le test. Vous devrez terminer l’examen avant la fin du temps imparti.

🎯 Pour réussir, vous devez obtenir au moins 80% de bonnes réponses.

💡 Je ne fournis pas directement les réponses aux questions. Cependant, si certaines sont complexes, des pistes d’explication pourront être proposées dans le guide ou après l’examen.

Bonne chance ! 🚀

Démarrer le test

Temps restant :

Prochaine étape

Une fois que vous maîtrisez ces fondamentaux, vous êtes prêt à découvrir les structures de contrôle et les collections de données plus avancées de Python.

👉 Continuer avec : Structures de contrôle et collections en Python

Plus d’infos

• Site officiel : Python.org ↗

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• Apprenez à programmer en Python ↗ de Vincent Le Goff
• Python - Les fondamentaux du langage ↗ de Sébastien Chazallet