Handboek · hoofdstuk 27Python: de basis

Een Python-programma is een gewoon tekstbestand met de extensie .py. Je schrijft het in een editor. Voor beginners is Thonny handig (gratis, met Python erbij); IDLE zit bij elke installatie van Python; wie verder wil, gebruikt VS Code. Met de knop Run (of F5) geef je het bestand aan de interpreter: het programma dat je tekst leest en regel per regel uitvoert. Wat print() toont, en eventuele foutmeldingen, verschijnen in het uitvoervenster.

Onderaan in Thonny en IDLE zit ook de interactieve shell, met de prompt >>>. Daar typ je één regel en zie je meteen de uitkomst: ideaal om iets uit te proberen. Een programma bewaar je wel altijd in een bestand.

Een variabele is een naam die naar een waarde wijst. Je maakt ze met een toekenning: links de naam, dan =, rechts de waarde of een berekening. Python rekent eerst de rechterkant uit en hangt dan de naam aan het resultaat. Daarom is vocht = vocht - 5 geen onzin: neem de huidige waarde van vocht (50), trek er 5 af, en laat vocht voortaan naar 45 wijzen. Korter kan ook: vocht -= 5, beurten += 1.

In F23 dacht je aan een variabele als een doos. In Python klopt een naamkaartje beter: de waarde bestaat, en de naam hangt eraan. Voor getallen maakt dat geen verschil, voor lijsten (hoofdstuk 28) wel.

Regels voor namen. Letters, cijfers en een liggend streepje; niet beginnen met een cijfer; geen spaties. Hoofdletters tellen: Vocht en vocht zijn twee verschillende namen. Woorden van de taal zelf (for, if, while, ...) mogen niet. Kies namen die zeggen wat erin zit, in kleine letters met streepjes: verbruik_dag, wh_per_wp. Een programma met x, y en z kan je volgende week zelf niet meer lezen. In dit boek zijn de namen Nederlands en de sleutelwoorden van Python Engels.

Python beslist het type zelf, uit de schrijfwijze: 16 is een int, 16.0 een float, "16" tekst. Een decimaal getal schrijf je in Python altijd met een punt, zoals in Scratch. Omzetten doe je met een functie die de naam van het type draagt:

>>> int("16") + 4
20
>>> float("1.25") * 1400
1750.0
>>> str(16) + " lichturen"
'16 lichturen'
>>> int(7.9)
7
>>> round(7.9)
8
>>> float(3)
3.0

Let op het verschil tussen int(7.9) en round(7.9): int() kapt de decimalen af, round() rondt af. Tekst die geen getal voorstelt, kan je niet omzetten: float("3,5") geeft een foutmelding, want Python kent de decimale komma niet. Vervang eerst de komma door een punt.

Met input() vraagt een programma iets aan de gebruiker. Het toont de tekst tussen de haakjes, wacht tot de gebruiker iets typt en op Enter drukt, en geeft wat getypt werd terug als tekst. Ook als de gebruiker 30 typt, krijg je "30". Om ermee te rekenen, zet je het om met int() of float(). Wie een decimale komma typt, vang je op met .replace(",", "."):

# reservoir.py - hoe lang doet het reservoir van de meetkas het?
inhoud = float(input("Inhoud van het reservoir (L)? ").replace(",", "."))
verbruik = float(input("Verbruik per dag (L)? ").replace(",", "."))
dagen = inhoud // verbruik
print(f"Het reservoir houdt {dagen:.0f} volle dagen.")

Zo ziet een sessie eruit (het programma is gedraaid; de gebruiker typte 30 en 1,8):

Inhoud van het reservoir (L)? 30
Verbruik per dag (L)? 1,8
Het reservoir houdt 16 volle dagen.

Wat gebeurt er met de tekst voor ze een getal wordt? In de shell kan je het stap voor stap nagaan, met een variabele in de plaats van input():

>>> tekst = "1,8"
>>> type(tekst)
<class 'str'>
>>> tekst * 2
'1,81,8'
>>> tekst.replace(",", ".")
'1.8'
>>> float(tekst.replace(",", "."))
1.8
>>> 30 // float(tekst.replace(",", "."))
16.0

Met and is een samengestelde voorwaarde alleen waar als beide delen waar zijn; met or als minstens één deel waar is; not keert om. Het is dezelfde logica als schakelaars in serie en parallel (F18). Het energiebeheer wordt er korter mee:

if laadtoestand > 40:
    print("lampen volgens het schema")
elif laadtoestand > 20 and zon > 200:
    print("lampen alleen op zonnestroom")
else:
    print("lampen uit")

Python kent ook een kettingvergelijking, zoals in de wiskunde: 5.5 <= ph <= 6.5 betekent 5.5 <= ph and ph <= 6.5. De volgorde van voorrang is: eerst vergelijken, dan not, dan and, dan or. Twijfel je, zet haakjes: (a or b) and c is iets anders dan a or (b and c).

Een for-lus herhaalt een blok voor elke waarde uit een reeks. De reeks komt meestal van range():

• range(5): 0, 1, 2, 3, 4. Vijf waarden, beginnend bij 0: de stopwaarde doet niet mee.
• range(2, 11, 3): start 2, stop 11, stap 3: 2, 5, 8.
• range(10, 0, -3): met een negatieve stap tel je af: 10, 7, 4, 1.

De lusvariabele (hieronder uur) krijgt elke ronde de volgende waarde. Een for-lus kan ook over een vaste reeks waarden lopen, tussen haakjes; in hoofdstuk 28 wordt dat een lijst. En een lus mag in een lus staan: de binnenste loopt dan helemaal rond voor elke ronde van de buitenste.

for uur in range(6, 22, 3):
    print(uur, end=" ")
print()
for temp in (18, 22.5, 27):
    print(temp, "graden")
for dag in range(1, 3):
    for uur in range(0, 24, 8):
        print("dag", dag, "uur", uur)

6 9 12 15 18 21 
18 graden
22.5 graden
27 graden
dag 1 uur 0
dag 1 uur 8
dag 1 uur 16
dag 2 uur 0
dag 2 uur 8
dag 2 uur 16

end=" " zet een spatie in plaats van een nieuwe regel achter de uitvoer; de lege print() daarna sluit de regel af.

Bij een syntaxfout kan Python je programma niet eens lezen. Dan draait er niets, ook niet de regels vóór de fout, en er staat geen 'Traceback' boven de melding. Vier klassiekers, met de echte meldingen van Python 3.13:

De dubbelepunt ontbreekt achter de voorwaarde. Na if, elif, else, for en while komt altijd een dubbelepunt.

verbruik = 3269.5
if verbruik > 3000
    print("veel verbruik")

  File "budget.py", line 2
    if verbruik > 3000
                      ^
SyntaxError: expected ':'

Na de dubbelepunt verwacht Python een ingesprongen blok. Zet vier spaties voor print.

zon = 1750
if zon < 3269.5:
print("tekort")

  File "budget.py", line 3
    print("tekort")
    ^^^^^
IndentationError: expected an indented block after 'if' statement on line 2

Er zijn twee haakjes geopend en maar één gesloten. Het pijltje wijst het haakje aan dat nooit gesloten werd.

zon = 1400 * 1.25
print("zon:", round(zon, 1)

  File "budget.py", line 2
    print("zon:", round(zon, 1)
         ^
SyntaxError: '(' was never closed

De tekst (string) begint met een aanhalingsteken maar eindigt er niet mee.

print("verbruik per dag)

  File "budget.py", line 1
    print("verbruik per dag)
          ^
SyntaxError: unterminated string literal (detected at line 1)

Is de schrijfwijze in orde, dan begint Python uit te voeren. Loopt het vast, dan verschijnt een Traceback en stopt het programma op die regel. Wat ervoor stond, is uitgevoerd (en getoond). De meest voorkomende:

TypeError: een bewerking die niet past bij het type. Tekst en een getal aan elkaar plakken:

lichturen = 16
print("lichturen: " + lichturen)

Traceback (most recent call last):
  File "budget.py", line 2, in <module>
    print("lichturen: " + lichturen)
          ~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~~~~~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

Oplossing: print("lichturen:", lichturen) of een f-string. Na input() zie je vaak een tweede soort TypeError, omdat de invoer nog tekst is:

antwoord = "25"
if antwoord > 20:
    print("warm")

Traceback (most recent call last):
  File "budget.py", line 2, in <module>
    if antwoord > 20:
       ^^^^^^^^^^^^^
TypeError: '>' not supported between instances of 'str' and 'int'

ValueError: het type klopt, de waarde niet. Tekst met een komma omzetten:

tekst = "3,5"
liter = float(tekst)

Traceback (most recent call last):
  File "budget.py", line 2, in <module>
    liter = float(tekst)
ValueError: could not convert string to float: '3,5'

ZeroDivisionError: delen door nul, bijvoorbeeld een gemiddelde over nul dagen:

dagen = 0
gemiddeld = 25 / dagen

Traceback (most recent call last):
  File "budget.py", line 2, in <module>
    gemiddeld = 25 / dagen
                ~~~^~~~~~~
ZeroDivisionError: division by zero

Deel je een kommagetal door nul, dan zegt Python float division by zero: dezelfde fout. Voorkom ze met een test vooraf: if dagen > 0:.