Python の練習

ターミナル

まずは Mac でターミナルというアプリケーションを起動してください．ターミナル(Terminal.app)は，Finder のメニューの「移動」から「ユーティリティ」を選択すると，その中に「ターミナル」という名前であります．

「移動」から「ユーティリティ」を選択 ユーティリティに移動

「ユーティリティ」の中から「ターミナル.app」をクリック

するとターミナルは以下のように開きます． fig

ターミナルの画面の表示方法を変更したい場合には，「環境設定」を開いてフォントの大きさや背景・文字の色を変更してください．（コマンド＋「＋」（シフトを押す）でフォントのサイズは大きくなります）

グラフィカル・ユーザ・インタフェースとコマンドライン・インターフェース

以降では，ターミナル上でディレクトリ（フォルダ）間を移動したり，ファイルの一覧を見たりします．マウスを使ってファイルを操作するインターフェースのことを グラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI: Graphical User Interface) というのに対して，ターミナル上でキーボードを打って操作するインタフェースのことを コマンドライン・インターフェース(CLI: Command Line Interface) あるいは，__キャラクタ・ユーザ・インタフェース(CUI: Character User Interface]__といいます．(参考：キャラクタユーザーインターフェース(wikipedia) )

最小限に知っておいてほしいコマンドを以下にあげておきます．

ファイル，ディレクトリ操作のコマンド

コマンド 意味
pwd 現在のディレクトリの表示
ls 現在いるディレクトリにあるファイルの一覧表示
cd dirA ディレクトリ dirA に移動する
cd .. １つ上のディレクトリに移動する
cd ホームディレクトリに戻る
rm fileA ファイル fileA を消去する
cp fileA fileB ファイル fileA を fileB という名前でコピーする
mv fileA fileB ファイル fileA を fileB という名前にする
mv fileA dirA ファイル fileA をディレクトリ dirA に移動する
mkdir dirA ディレクトリ dirA を作成する
rmdir dirA ディレクトリ dirA を消去する

では，早速，授業用のディレクトリを作っていきましょう．

ターミナルを開いたときには，ユーザはホームディレクトリにいます．今現在いるディレクトリは カレントディレクトリ あるいは 作業ディレクトリ (working directory)] (参考：カレントディレクトリ(wikipedia) といいますが，それを確かめるためには pwd というコマンドを使います．ちなみに pwd は print working directory （現在の作業ディレクトリを表示しなさい）の略です．

% pwd
/Users/ogino

(% はプロンプトというもので，打たなくてもよいです．)

このディレクトリにあるファイルとディレクトリの一覧は，ls というコマンドを使って見ることができます．

% ls
Applications/             Library/                  Sites/
Desktop/                  Movies/                   
Documents/                Music/                    ownCloud/
Downloads/                Pictures/                 test.wav
Dropbox/                  Programs/
Install/                  Public/

(表示されるものは人によって異なります．)

次に，デスクトップに授業用のディレクトリ "robotbrain" を作ってみましょう．ディレクトリを作成するときには mkdir というコマンドを使います．（mkdir は make directory の略です）

% cd Desktop             # Desktop に移動
% mkdir robotbrain       # robotbrain というフォルダを作成

Finder でこのディレクトリ（フォルダ）ができているかを確かめてみてください． これから作成するファイルは，ここに保存していきましょう．

Python の基礎

これから python に慣れていってもらいます．

python の実行は以下の３通りの方法があります．

  1. インタラクティブモード
  2. プログラムファイルを作成して実行する
  3. jupyter notebook

インタラクティブモード

ターミナルで python と打つと，以下のように >>> の記号が現れます．これで python のコードを１行ずつ実行することができます．

$ python
Python 3.7.4 (default, Aug 13 2019, 15:17:50) 
[Clang 4.0.1 (tags/RELEASE_401/final)] :: Anaconda, Inc. on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

まずは，四則演算をやってみましょう．

>>> 1+1
2
>>> 2*2
4
>>> 4/2
2
>>> 5/3
1
>>> 5.0/3.0
1.6666666666666667
>>> 3**2
9

インタラクティブモードは，簡単なコマンドの実行結果を試してみたりするのに便利です．

プログラムファイルを実行するモード

次に，ファイルに書き込んで，それを Terminal から実行してみることを試してみましょう．

ファイルはCotEditor で行うことにします．CotEditor で，以下のプログラムをファイルに書き込んでください．

x = 3
print(x)
print("hello")

そしてファイル名を "hello.py" として，~/robotbrain/ のフォルダに保存します．(~ は自分のホームディレクトリという意味です．）

次に，Terminal でこのファイルが保存されているディレクトリに移動し，ファイルを実行します．

$ cd Desktop/robotbrain/
$ python hello.py

実行結果は現れましたか？

ついでに，ここで CotEditor の設定を変更しておきましょう． 左上のメニューの CotEditor をクリックし「環境設定」を選びます．現れた設定画面で「編集」を選択し，以下のように，「タブをスペースに自動的に展開」にチェックを入れます．

Python では実行ブロックの単位が括弧ではなくインデント（字下げ）で決まります．この字下げにタブとスペースが行ごとに異なると，見た目は同じでも，異なる挙動を示すことになり，バグが見つかりにくくなります．それを防ぐために，字下げは基本的にタブを使わずにスペースで行うようにします．

インデントガイドの項目もチェックをいれておくと，ブロックがわかりやすくなって便利です．

jupyter notebook

以下では jupyter lab で python に慣れていってもらいます． 以下のページにアクセスし，ipython_intro1.ipynb, ipython_intro2.ipynb のファイルを開いてください．

このページで練習した場合は，ファイルをダウンロードして保存するようにしてください． 続きからする場合には，上記のページに保存したファイルをドラッグ＆ドロップすることで，続きから始めることができます．

上記のページへの接続がうまくいかない場合

以下から入門用ファイルをダウンロードし，上記で作成した robotbrain のディレクトリに保存してください．

保存したファイルの名前に .html という拡張子がついていたら、変更して、.ipynb で終わるように変更してください．(ファインダーで変更してもいいです）

mv ipython_intro1.ipynb.html ipython_intro1.ipynb

Terminalで以下のコマンドを実行し、

jupyter lab

jupyter が開いたらファイルメニューから "ipython_intro1.ipynb" を選択して、ファイルの内容に従って練習をしていってください．

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