Мова Python і CPython

Мова Python та її версії

Python – мова програмування загального призначення. Її створив Гвідо ван Россум; перший публічний випуск з’явився 1991 року. Python 3.0 вийшов 2008 року. Мова придатна для автоматизації, обробки даних, вебзастосунків і наукових обчислень. У цьому курсі вона є засобом вивчення об’єктно-орієнтованого програмування: студент поступово переходить від окремого скрипту до проєкту з класами й тестами. Офіційний підручник: https://docs.python.org/3.14/tutorial/.

Не слід ототожнювати мову з програмою, яка виконує її команди. CPython – основна реалізація Python, написана переважно мовою C. PyPy – інша реалізація, відома JIT-компіляцією. Сумісність бібліотек і підтримувані версії цих реалізацій різняться. Для лабораторних використовуємо звичайну збірку CPython 3.14, а не попередній випуск наступної версії та не спеціальну вільнопотокову збірку.

Філософія Python підкреслює читабельність, явність дій і простоту. Її стислий виклад містить PEP 20: https://peps.python.org/pep-0020/. Команда import this показує цей текст в інтерпретаторі. На практиці це означає зрозумілі назви, короткі функції та відсутність прихованих залежностей від налаштувань комп’ютера.

Нові версії мови виходять щороку. Протягом перших років виправляються помилки, далі – лише проблеми безпеки. Для версій до 3.13 перша фаза тривала приблизно 18 місяців, починаючи з 3.13 – приблизно два роки. Загальна підтримка триває близько п’яти років; точні дати визначає розклад конкретного випуску (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Орієнтовний цикл підтримки версій Python

Таблиця 1.1. Стан гілок Python на дату підготовки матеріалу

Версія	Стан у вересні 2026	Кінець підтримки
3.10	Безпека	10.2026
3.11	Безпека	10.2027
3.12	Безпека	10.2028
3.13	Виправлення помилок	10.2029
3.14	Виправлення помилок	10.2030
3.15	Попередній випуск	10.2031, план

Джерело таблиці та планових дат: https://devguide.python.org/versions/. Під час встановлення обирайте актуальний виправний випуск гілки 3.14, наприклад 3.14.x, а не довільно найновіший попередній випуск. Остання цифра позначає виправлення; вона може змінитися після підготовки матеріалу.

У Python 3.14 з’явилися шаблонні t-рядки, відкладене обчислення анотацій та офіційна підтримка вільнопотокового режиму. T-рядок утворює об’єкт шаблону, а не готовий str. Анотації самі по собі не перевіряють типи введених даних. Вільнопотоковий режим не робить кожну програму автоматично швидшою. Ці можливості розглядатимемо після основ; у першій роботі достатньо звичайного інтерпретатора та print. Огляд: https://docs.python.org/3.14/whatsnew/3.14.html.

Як CPython виконує програму

Файл hello.py містить текст програми в кодуванні UTF-8. CPython перевіряє його синтаксис і компілює в байт-код – інструкції своєї віртуальної машини. Потім інтерпретатор виконує ці інструкції (рис. 1.2). Тому вислів «Python виконує текст рядок за рядком без компіляції» є надто грубим спрощенням.

Рис. 1.2. Спрощена модель виконання програми CPython

Під час імпорту модуля Python може зберегти байт-код у __pycache__, наприклад helper.cpython-314.pyc. Це кеш для швидшого завантаження модуля, а не самостійний застосунок. Для головного скрипту, переданого команді python hello.py, такий кеш зазвичай не записується. Відсутність .pyc не свідчить про помилку. Створення кешу залежить також від прав запису й параметрів запуску. Докладніше: https://docs.python.org/3.14/tutorial/modules.html.

REPL (Read–Eval–Print Loop) – інтерактивний режим: прочитати вираз, обчислити, показати результат і чекати наступного. Запустіть python без імені файлу. Позначка >>> належить інтерпретатору; її не потрібно вводити в текст програми.

>>> 2 ** 100
1267650600228229401496703205376
>>> import sys
>>> sys.version_info[:2]
(3, 14)
>>> exit()

У сучасному REPL є підсвічування й зручне редагування кількох рядків; вигляд залежить від термінала. Для експерименту REPL зручний, але лабораторну зберігайте у .py: закриття інтерактивного сеансу не створює файл із вашою програмою. Команда python -m module запускає модуль за його ім’ям; наприклад, python -m pip --version викликає pip саме вибраного інтерпретатора.