Introduction to Python/fr

Introduction
Ceci est un petit tutoriel créé pour ceux qui veulent débuter en programmation Python. Python est un langage de programmation open-source et multiplate-forme. Il a de nombreuses fonctionnalités qui le différencie des autres langages de programmation et est facilement accessible aux nouveaux utilisateurs.


 * Il a été conçu pour être lisible par les êtres humains, le faisant relativement facile à apprendre et comprendre.
 * Il est interprété, ce qui signifie que les programmes n'ont pas besoin d'être compilés avant qu'ils puissent être exécutés. Le code Python peut être exécuté immédiatement même ligne par ligne si vous le désirez.
 * Il peut être intégré dans d'autres programmes comme un langage de script. FreeCAD possède un interpréteur Python intégré. Vous pouvez écrire du code Python pour manipuler des éléments de FreeCAD. Cela est très puissant et signifie que vous pouvez construire vos propres outils.
 * Il est extensible, vous pouvez simplement installer de nouveaux modules dans votre programme Python et étendre ses fonctionnalités. Par exemple, il y a des modules qui permettent à Python de lire et d'écrire des images, pour communiquer avec Twitter, pour planifier des tâches exécutées par votre système d'exploitation, etc...

Ce qui suit est une introduction très basique et en aucun cas un tutoriel complet. Mais espérons le, il fournira un bon point de départ pour une exploration plus approfondie dans FreeCAD et ses mécanismes. Nous vous encourageons fortement à saisir les extraits de code ci-dessous dans un interpréteur Python.

L’interpréteur
Habituellement, lors de l'écriture d'un programme informatique, vous ouvrez un éditeur de texte ou votre environnement de programmation préféré (qui est essentiellement un éditeur de texte avec quelques outils supplémentaires), vous écrivez votre programme, puis vous le compilez et l'exécutez. Souvent une ou plusieurs erreurs ont été commises lors de la saisie, votre programme ne fonctionnera donc pas. Vous pouvez même recevoir un message d'erreur vous indiquant ce qui n'a pas fonctionné. Ensuite, vous revenez à votre éditeur de texte, corrigez les erreurs, exécutez à nouveau, et ainsi de suite jusqu'à ce que votre programme fonctionne comme prévu.

En Python, tout ce processus peut être effectué de manière transparente dans l'interpréteur Python. L’interpréteur est une fenêtre Python avec une invite de commande, où vous pouvez simplement taper du code Python. Si vous avez installé Python sur votre ordinateur (téléchargez-le depuis le site Web Python si vous êtes sous Windows ou Mac, installez le à partir des gestionnaires de paquets, si vous êtes sous GNU/Linux), vous aurez un interpréteur Python dans votre menu de démarrage. Mais comme déjà mentionné, FreeCAD dispose également d'un interpréteur Python intégré: la console Python.



Si vous ne la voyez pas, cliquez sur le menu Affichage --> Panneaux --> Console Python. La console Python peut être redimensionnée et également non "dockée".

L’interpréteur affiche la version Python installée, puis le symbole, qui est l'invite de commande. L'écriture de code dans l'interpréteur est très simple: une ligne correspond à une instruction. Lorsque vous appuyez sur, votre ligne de code est exécutée (après avoir été compilée instantanément et de manière invisible). Par exemple, écrivez ce code:

est une commande Python qui affiche manifestement quelque chose à l'écran. Lorsque vous appuyez sur, l'opération est exécutée et le message apparaît. Si vous faites une erreur, par exemple, écrivez:

Python vous le dira immédiatement. Dans ce cas Python ne sait pas ce qu'est. Les caractères spécifient que le contenu est une chaîne, un jargon de programmation pour un morceau de texte. Sans cela la commande ne reconnaît pas. En appuyant sur la flèche vers le haut, vous pouvez revenir à la dernière ligne de code et la corriger.

L'interpréteur Python dispose également d'un système d'aide intégré. Disons que nous ne comprenons pas ce qui s'est mal passé avec et que nous voulons des informations spécifiques sur la commande:

Vous obtiendrez une description longue et complète de tout ce que la commande peut faire.

Maintenant que vous comprenez l'interpréteur Python, nous pouvons continuer avec des choses plus sérieuses.

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Les Variables
Très souvent dans la programmation vous avez besoin de stocker une valeur sous un nom. C'est là que les variables entrent en jeu. Par exemple, tapez ceci:

Vous comprenez probablement ce qui s'est passé ici, nous avons enregistré la chaîne sous le nom. Maintenant que est connu, nous pouvons l'utiliser n'importe où, par exemple dans la commande. Nous pouvons utiliser n'importe quel nom souhaité, nous avons juste besoin de suivre quelques règles simples, telles que ne pas utiliser d'espaces ou de ponctuation et ne pas utiliser de mots-clés Python. Par exemple, nous pouvons écrire:

Maintenant n'est plus un indéfini. Les variables peuvent être modifiées à tout moment, c'est pourquoi elles sont appelées variables, leur contenu peut varier. Par exemple:

Nous avons changé la valeur de. Nous pouvons également copier des variables:

Il est conseillé de donner des noms significatifs à vos variables. Après un certain temps, vous ne vous souviendrez plus de ce que représente votre variable nommée. Mais si vous l'avez nommé, par exemple, vous vous souviendrez facilement de son objectif. De plus, votre code est un pas supplémentaire vers l'auto-documentation.

La casse est très importante, n'est pas la même chose que. Si vous deviez entrer, il produirait une erreur "not defined" (non défini).

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Les Nombres
Bien sûr les programmes Python peuvent traiter toutes sortes de données, pas seulement les chaînes de texte. Une chose est importante, Python doit savoir de quel type de données il s'agit. Nous avons vu dans notre exemple print hello que la commande a reconnu notre chaîne. En utilisant les caractères, nous avons spécifié que ce qui suit est une chaîne de texte.

Nous pouvons toujours vérifier le type de données d'une variable avec la commande :

Il nous dira que le contenu de est un, qui est l'abréviation de string. Nous avons également d'autres types de données de base, tels que les nombres entiers et flottants:

Python sait que 10 et 20 sont des nombres entiers, ils sont donc stockés en tant que et Python peut faire avec eux tout ce qu'il peut faire avec des entiers. Voyez les résultats suivants:

Ici nous avons forcé Python à considérer que nos deux variables ne sont pas des nombres mais des morceaux de texte. Python peut ajouter deux morceaux de texte ensemble, bien que dans ce cas, bien sûr, ça ne fonctionnera pas en arithmétique. Mais nous parlions des nombres entiers. Il existe également des nombres à virgule flottante. La différence est que les nombres à virgule flottante peuvent avoir une partie décimale et les nombres entiers n'en ont pas:

Les entiers et les nombres à virgule flottante peuvent être mélangés sans problème:

Parce que est un flottant, Python décide automatiquement que le résultat doit également être un flottant. Mais il y a des cas où Python ne sait pas quel type utiliser. Par exemple:

Il en résulte une erreur, est une chaîne et  est un entier, et Python ne sait pas quoi faire. Cependant, nous pouvons forcer Python à convertir entre les types:

Maintenant que les deux variables sont des chaînes, l'opération fonctionne. Notez que nous avons "stratifié" au moment de l'affichage, mais nous n'avons pas changé  elle-même. Si nous voulions transformer de façon permanente en une chaîne, nous aurions besoin de faire ceci:

Nous pouvons également utiliser et  pour convertir en entier et en flottant si nous voulons:

Vous devez avoir remarqué que nous avons utilisé la commande de plusieurs manières. Nous avons affiché des variables, des sommes, plusieurs choses séparées par des virgules et même le résultat d'une autre commande Python. Vous avez peut-être aussi vu que ces deux commandes:

ont le même résultat. C'est parce que nous sommes dans l'interpréteur et tout est automatiquement affiché. Lorsque nous écrivons des programmes plus complexes qui s'exécutent en dehors de l'interpréteur, ils ne s'affichent pas automatiquement, nous devons donc utiliser la commande. Dans cet esprit arrêtons de l'utiliser ici. Désormais, nous écrirons simplement:

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Les Listes (Tableaux)
Un autre type de données intéressant, est le type list. Le type list est simplement une collection de données. De la même manière que nous définissons une chaîne de texte en utilisant " " (guillemets), nous définirons des listes en utilisant [ ] (crochets):

Vous voyez qu'une liste peut contenir n'importe quel type de données. Les listes sont très utiles car vous pouvez grouper des variables ou des données ensembles. Vous pouvez alors faire toutes sortes de choses au sein de ces groupes, par exemple, les compter avec len:

ou récupérer un objet de cette liste:

Vous voyez que la commande len renvoie le nombre d'éléments dans une liste, la «position» d'un objet dans la liste commence à 0. Le premier élément dans une liste est toujours à la position 0, donc dans notre myOtherList, "Bob" est a la deuxième position. Nous pouvons faire beaucoup plus de choses avec les listes tel que le tri du contenu, la suppression ou l'ajout d'éléments vous pouvez les lire ici.

Une chaîne de texte est très semblable à une liste et chaque caractère peut être adressé séparément! Essayez ce code:

Pratiquement, ce que vous faites avec les listes peut également être fait avec les chaînes de caractères. En fait, les listes et les chaînes de caractères sont des séquences que Python voit en interne de la même manière.

Outre les chaînes de caractères "String", les entiers "Integer", les nombres à virgule flottante "float" et les listes "list", il y a beaucoup de type de données, plus de renseignements sur les dictionnaires. Vous pouvez même créer vos propres types de données avec des classes.

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L'Indentation
Une manière pratique et élégante d'afficher chaque élément de la liste, est de naviguer à l’intérieur de cette liste.

Entrez ce code dans la console:

Nous venons de faire une "itération" (encore un nouveau mot de programmeur!) grâce à notre boucle " for ... in ... :  " nous avons scruté chaque "champ" de la variable alldaltons. Notez la syntaxe particulière de la boucle, la commande se termine avec un " : " ce qui indique à Python que la suite sera un bloc d'une ou plusieurs commandes ou instructions.

Après avoir frappé derrière le " : ", l'invite de commande va changer en " ... " ce qui indique à Python que la suite sera une partie de celui-ci.

Alors comment savoir, combien de ligne(s) sera ou seront exécutées par Python à l'intérieur de la boucle ? Pour créer un bloc, Python utilise l'indentation. Les prochaines lignes ne commenceront pas au prompt " >>> " mais elles commenceront par un ou plusieurs espaces vides, ou, une ou plusieurs tabulations. Les langages de programmation utilisent leurs propres méthodes, comme, la mise entre parenthèses du bloc, entre un BEGIN ... END etc.

Tant que vous écrirez vos lignes avec la même indentation, elles seront considérées comme faisant partie du bloc. Si vous commencez une ligne avec 2 espaces et la prochaine avec 4 espaces, il y aura une erreur. Lorsque vous avez terminé votre bloc, il suffit d'écrire la suite du programme sans indentation, ou appuyez simplement sur ​​Entrée.

L'indentation permet aussi d'éclaircir la lisibilité du programme. Si vous utilisez de grandes indentations (par exemple, utilisez des tabulations plutôt que des espaces car elles sont plus grandes), lorsque vous écrivez un gros programme, vous aurez une vue claire de ce qui est exécuté à l'intérieur de quoi. Nous verrons que les commandes autres que for-in peuvent aussi avoir des blocs de code en retrait.

La commande " for ... in ... :  " peut être utilisée pour de nombreuses procédures qui doivent être effectuées plus d'une fois (en boucle). Elle peut aussi par exemple être combinée avec la commande range:

(Si vous avez exécuté les exemples de code dans un interpréteur en copier/coller, vous constaterez que le bloc de texte précédent génère une erreur. Au lieu de cela, copiez à la fin du bloc en retrait, c'est-à-dire la fin de la ligne " = total + nombre " puis collez-le dans l'interpréteur. Dans l'interpréteur, frappez sur la touche jusqu'à ce que l'invite à trois points disparaisse et que le code s'exécute. Copiez ensuite les deux dernières lignes dans l'interpréteur suivi d'une ou plusieurs frappes sur la touche  la réponse finale devrait apparaître.)

Si vous tapez dans l'interprèteur help(range) vous allez voir:

Ici, les crochets indiquent un paramètre facultatif. Cependant, tous sont censés être des entiers. Ci-dessous, nous forcerons les paramètres de la plage à être un entier en utilisant int

Here the square brackets denote an optional parameter. However all are expected to be integers. Below we will force the step parameter to be an integer using :

Ou des choses plus complexes comme ceci:

Vous voyez que la commande range a également la particularité de commencer à 0 (si vous ne spécifiez pas un nombre de départ) et que son dernier nombre sera le nombre que vous aurez spécifié moins un. Bien sûr, cette commande fonctionne parfaitement avec les autres commandes Python.

Par exemple:

Une autre fonction intéressante utilisée dans un bloc indenté est la commande de condition if (si). Avec " if " la suite de la procédure sera exécutée uniquement si la condition est remplie.

C'est bien, ce code affiche "OK il c'est bien un Dalton !!!" car la condition est exacte. Mais maintenant essayons cette ligne:

Il ne c'est rien affiché car la condition n'était pas remplie. Nous pouvons alors lui demander else (si la condition n'est pas remplie alors):

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Les Fonctions
Il n'y a pas beaucoup mots réservés dans Python, à peine une trentaine, et nous en connaissons maintenant quelques unes. Imaginons que nous voulions construire nous même une commande spéciale! Et bien, il est extrêmement facile de construire sa propre commande dans Python. Vous pouvez ajouter ces commandes dans votre installation Python de manière à en augmenter les capacités et les utiliser comme bon vous semble. Ces nouvelles commandes que vous allez créer dans Python, s'appellent des Fonctions. Elles sont faites de cette manière:

Extrêmement simple: la commande def définit une nouvelle fonction. Vous lui donnez un nom, et à l'intérieur de la parenthèse vous définissez les arguments que nous utiliserons dans notre fonction. Les arguments sont des données qui seront transmises à la fonction. Par exemple, regardez la commande len. Si vous écrivez simplement len, Python vous dira qu'il a besoin d'un argument. C'est-à-dire que tu veux len de quelque chose, non ? Ensuite, par exemple, vous écrirez len(myList) et vous aurez la longueur de myList. Eh bien, myList est un argument que vous transmettez à la fonction len. La fonction len est définie de manière à savoir quoi faire avec ce qui lui est transmis. Comme nous l'avons fait ici.

Le nom de la variable "myValue" peut être n'importe quel nom, et cette variable ne sera utilisée qu'à l'intérieur de la fonction. C'est juste un nom qui représentera l'argument dans la fonction en vue de l'utiliser, mais elle sert aussi a renseigner la fonction de combien d'arguments elle disposera. Par exemple, faites ceci:

Cette commande affichera l'erreur "TypeError: printsqm takes exactly 1 argument (2 given)" car la fonction "def printsqm(myValue):" ne demande qu'un seul argument, "myValue" et, nous lui en avons donné deux, 45 et 34.

Maintenant, écrivez cette fonction:

Nous avons créé une fonction qui demande deux arguments, les exécutes, et nous renvoie le résultat. Le retour du résultat est très utile car nous pouvons l'utiliser pour l'afficher ou le stocker dans une variable myTotal (pour notre exemple mais n'importe quel nom conviendra) ou les deux. Comme nous sommes dans l'interpréteur de Python, le résultat s'affiche en faisant:

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Les Modules
Maintenant, vous avez une idée du fonctionnement de Python: mais comment faire pour travailler avec les fichiers et les modules.

Jusqu'à présent, nous avons écrit des instructions ligne par ligne pour travailler dans l'interpréteur Python, pas vrai? Lorsque vous voulez faire des choses plus complexes, il est commode d'écrire les premières lignes de code, puis de les exécuter en une seule fois. Eh bien, c'est très facile à faire, et cela permet aussi de sauver son travail. Il suffit d'ouvrir un éditeur de texte (par exemple, Le Bloc-notes Windows), et d'écrire toutes les lignes de code de Python, de la même manière qu'elles sont écrites dans l'interpréteur, avec les indentations, etc. Ensuite, enregistrez le fichier sur votre disque, de préférence avec l'extension .Py.

Voilà, maintenant vous avez un programme Python complet. Bien sûr, il y a de meilleurs éditeurs que le bloc-notes de Windows ou le terminal d'OS X comme l'excellent Notepad++ (pour Windows) qui utilise la coloration syntaxique tout comme XCode (pour OS X) et ceci démontre qu'un programme Python n'est qu'un fichier texte.

Pour exécuter un programme Python, il ya des centaines de manières. Dans Windows, cliquez simplement sur le fichier, ouvrez-le avec Python, et exécutez le. Mais vous pouvez également l'exécuter avec l'interpréteur Python. Pour ce faire, l’interpréteur doit savoir où se trouve le programme .Py. Dans FreeCAD, le plus simple est de placer les fichiers .Py dans le répertoire par défaut destiné aux programmes Python, cet endroit connu de l'interpréteur inclut dans FreeCAD est C:\Program Files\FreeCAD0.12\bin, mais d'autres endroits sont aussi connu de FreeCad C:\Program Files\FreeCAD0.12\Mod (tous les outils de FreeCad) et 'C:\Travail\Mes documents\. . .\FREECAD\Macro où sont répertoriés tous vos programmes créés dans l’interpréteur de FreeCad Macro → Macros'. Le chemin de destination de vos modules peut être forcé à partir du menu Édition → Préférences → Macro Chemin de la macro. (Sous Linux, vous avez probablement un répertoire /home/ /.FreeCAD/Mod, ajoutons un sous-répertoire à ce qu'on appelle les scripts où nous placerons le fichier texte.)

Supposons que nous écrivions ce fichier programme:

et, nous allons l'enregistrer en "test.py" dans '''. . ./FreeCAD/bin'''. (ou avec Linux dans /home/ /.FreeCAD/Mod/scripts.) Maintenant, allons dans FreeCAD, et dans la fenêtre de l'interpréteur, écrivez:

sans l'extension .py.

Le contenu du fichier sera tout simplement exécuté, ligne par ligne, comme si nous l'avions écrit dans l'interpréteur. La fonction somme a été créée, et le message "test.py a bien été chargé" sera affiché. Il ya une grande différence: la commande import est faite non seulement pour exécuter des programmes écrits dans des fichiers comme le nôtre, mais aussi de charger des fonctions dans Python, de sorte qu'elles deviennent disponibles dans l'interpréteur. Les fichiers contenant des fonctions, comme le nôtre, sont appelés modules.

Normalement, lorsque nous écrivons une fonction sum dans l'interpréteur, nous l'exécutons simplement comme ceci,

comme nous l'avons fait plus haut.

Mais quand nous importons un module contenant une fonction comme sum(a,b), la syntaxe est un peu différente. Nous ferons:

Autrement dit, le module est importé comme un «conteneur», et toutes ses fonctions sont à l'intérieur. Cela est extrêmement utile, parce que nous pouvons importer un grand nombre de modules, et de les organiser.

Donc, en bref, quand vous voyez quelque_chose.quelque_chose (avec un point entre les deux), signifie que quelque chose est à l'intérieur quelque chose.

Nous pouvons aussi, importer et extraire notre fonction sum contenue dans "test.py" directement dans l’interpréteur, comme ceci:

Théoriquement, tous les modules se comportent de cette manière. Vous importez un module, et vous utilisez ses fonctions de cette manière: module.fonction(argument(s)).

Les modules travaillent de cette façon: ils définissent les fonctions, les nouveaux types de données et les classes que vous pouvez utiliser dans l'interpréteur Python ou dans vos propres modules, parce que rien ne vous empêche d'importer d'autres modules à l'intérieur de votre module!

Encore une chose extrêmement utile. Comment connaître les modules disponibles ? quelles sont les fonctions contenues dans ces modules et comment les utiliser (c'est à dire quels arguments sont demandés par la fonction)? Nous avons vu que Python a une fonction d'aide.

Alors, dans l'interpréteur Python de FreeCad faisons:

Will give us a list of all available modules. We can now type q to get out of the interactive help, and import any of them. We can even browse their content with the dir command

Nous voyons maintenant toutes les fonctions contenues dans le module math, ainsi que des trucs étranges comme:'' __ doc__, __ FILE__, __ name__. . . ''.

Le __ doc__ est extrêmement utile, il s'agit d'un texte de documentation. Dans les modules, chaque fonction de fait a une __ doc__ qui explique comment l'utiliser. Par exemple, nous voyons qu'il ya une fonction sin dans le module math.

Vous voulez savoir comment utiliser cette fonction ? alors:

(Cela peut ne pas être évident, mais de chaque côté de doc sont deux caractères de soulignement.)

Et enfin, une dernier chose: Lorsque l'on travaille sur un nouveau module, nous avons besoin de le tester.

La meilleure chose a faire remplacez l'extension de la macro FreeCAD comme suit :  myModule.fcmacro → myModule.py.

Cependant, il y a deux méthodes que vous pouvez utiliser: A l'intérieur d'une macro utilisez les fonctions Python exec ou execfile.

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Démarrer avec FreeCAD
Eh bien, je pense que maintenant vous devez avoir une bonne idée de la façon dont Python travaille, et vous pouvez commencer à explorer ce que FreeCAD peut nous offrir. Les fonctions Python de FreeCAD sont toutes bien organisées en différents modules. Certaines d'entre elles sont déjà chargées (importées) au démarrage de FreeCAD. Donc, il suffit de faire:

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