วิธีคิดแบบนักวิทยาการคอมพิวเตอร์/The way of the program

บทที่ 1 The way of the program
The way of the program
บทที่ 1 The way of the program.
The way of the program.
เป้าหมายของหนังสือเล่มนี้คือต้องการที่จะสอนคุณให้คิดอย่างนักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ แนวทางการคิดนี้ผสมกันด้วยระหว่างลักษณะที่สำคัญในการคิดทาง คณิตศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ และวิทยาศาสตร์ ธรรมชาติ
อย่างนักวิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์ ใช้ภาษาที่เป็นทางการในการแสดงถึงความคิด(โดยเฉพาะ การคำนวณ) อย่างวิศวกร พวกเค้าสร้างสรรค์ออกแบบสิ่งของ เอาส่วนประกอบมารวมกันเป็นระบบและการแลกเปลี่ยนที่มีการประเมินท่ามกลางตัวเลือกที่หลากหลาย อย่างนักวิทยาศาสตร์ พวกเค้าทำการสำรวจพฤติกรรมที่ซับซ้อนของระบบ ตั้งสมมติฐาน และมีการคาดการณ์ผลการทดลองล่วงหน้า
ทักษะที่สำคัญที่สุดสำหรับนักวิทยาศาสตร์ คอมพิวเตอร์คือการแก้ไขปัญหา การแก้ไขปัญหาหมายถึง ความสามารถในการกำหนดปัญหา คิดสร้างสรรค์เกี่ยวกับการแก้ไขปัญหา และแสดงวิธีแก้ไขปัญหาอย่างชัดเจนและแม่นยำ กระบวนการของการเรียนรู้โปรแกรมเป็นโอกาสที่ดีของการฝึกฝนทักษะในการแก้ไขปัญหา นั่นเป็นเหตุผลที่บทนี้มีชื่อเรียกว่า "The way of the program"
ในขั้นแรก คุณจะได้เรียนรู้โปรแกรม ทักษะที่มีประโยชน์จากโปรแกรม ในขั้นอื่นๆ คุณจะใช้ กระบวนการเขียนและทดสอบโปรแกรมทางคอมพิวเตอร์จนจบ เมื่อเราไปได้ดี ในตอนจบก็จะชัดเจนและเข้าใจมากขึ้น
1.1 The Python programming language
1.1 The Python programming language.
ภาษาทางการเขียนโปรแกรมที่คุณจะได้เรียนรู้คือ Python Python เป็นตัวอย่างของภาษาระดับสูง ซึ่งภาษาระดับสูงตัวอื่นๆที่คุณเคยได้ยินมาคือ C, C++, Perl and Java
อย่างที่คุณอนุมานจากชื่อ ภาษาระดับสูง (high-level language) เช่นเดียวกันก็มี ภาษาระดับล่าง (low-level languages) ในบางครั้งหมายถึง ภาษาเครื่อง (machine languages) หรือ “assembly language” พูดอย่างง่ายๆ คอมพิวเตอร์สามารถที่จำดำเนินการกับโปรแกรมที่เขียนใน low-level languages เท่านั้น ดังนั้น โปรแกรมที่ถูกเขียนขึ้นใน high-level language จะต้องถูกประเมินผลก่อนที่มันจะสามรถรัน นี่เป็นกระบวนการพิเศษที่ต้องใช้เวลา ซึ่งเป็นข้อเสียของ high-level languages
แต่ข้อดีนั้นก็มีมากมายนัก อย่างแรก มันมีความง่ายมากที่จะเขียนโปรแกรมใน high-level languages โปรแกรมที่เขียนจาก high-level languages ใช้เวลาน้อยในการเขียน ภาษาที่เขียนจะสั้นกว่าและง่ายต่อการอ่าน และมีความถูกต้องสูงกว่า อย่างที่สอง high-level languages มีความสะดวกและง่าย ซึ่งหมายถึงมันสามารถที่จะทำงานบนเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ต่างกันได้ด้วยการแก้ไขเพียงเล็กน้อยหรือไม่ต้องแก้ไขใดๆเลย low-level program สามารถรันได้บนคอมพิวเตอร์เพียงชนิดเดียวเท่านั้นและจะต้องทำการเขียนใหม่เพื่อที่จะรันบนเครื่องอื่น
สืบเนื่องจากประโยชน์เหล่านี้ โปรแกรมเกือบทั้งหมดถูกเขียนด้วย high-level languages low-level languages จะถูกใช้เพียงสำหรับโปรแกรมที่มีลักษณะเฉพาะ
กระบวนการสองอย่างที่จะทำให้ high-level languages ไปเป็น low-level languages:
interpreters และ compliers Interpreter อ่าน high-level program และดำเนินการมัน หมายความว่ามันทำอย่างที่โปรแกรมว่าไว้ มันดำเนินการโปรแกรมเล็กน้อยทีละน้อย สลับกับการอ่านบรรทัดและกระทำการคำนวณ
compiler อ่านโปรแกรมและแปลมันอย่างสมบูรณ์ก่อนที่โปรแกรมจะเริ่มรัน ในกรณีนี้ high-level program ถูกเรียกว่า source code และโปรแกรมที่ถูกแปลเรียกว่า object code หรือ executable เมื่อโปรแกรมถูกคอมไพล์ครั้งนึงแล้ว คุณสามารถดำเนินการมันอย่างซ้ำได้โดยไม่ต้องมีการแปลมากขึ้น
Python เป็น interpreted language เนื่องจาก Python program ถูกดำเนินการโดย interpreter มีสองทางที่จะใช้ interpreter: command line mode และ script mode ใน command line mode คุณพิมพ์โปรแกรมและ interpreter แสดงผล:
 $ python
 Python 241 (#1 Apr 29 2005 00:28:56)
 Type “help” “copyright” “credits” or “license” for more information
 »> print 1 + 1
 2
 บรรทัดแรกของตัวอย่างคือคำสั่งที่เริ่มต้น Python interpreter สองบรรทัดถัดมาเป็นข้อความของ interpreter บรรทัดที่สามเริ่มด้วย »> ซึ่งเป็น prompt ของ interpreter ใช้เพื่อบ่งบอกว่ามันพร้อม เราได้พิมพ์ print 1 + 1และ interpreter ตอบ 2
อย่างหลากหลาย คุณสามารถเขียนโปรแกรมเป็น file และใช้ interpreter ดำเนินการ file นั้น เช่น file ที่เรียกว่า script ตัวอย่าง เราได้ใช้ text editor ในการสร้าง file ชื่อ latoyapy ด้วยหัวข้อเหล่านี้:
 print 1 + 1
 ตามธรรมเนียมปฏิบัติ file ที่บรรจุด้วย Python program ชื่อต้องลงท้ายด้วย py
เพื่อดำเนินการโปรแกรม เราจะต้องบอกให้ interpreter รู้ชื่อของ script:
 $ python latoyapy
 2
 ตัวอย่างโดยส่วนใหญ่ในหนังสือนี้ดำเนินการบน command line ทำงานบน command line เป็นธรรมเนียมปฏิบัติสำหรับการพัฒนาโปรแกรมและทดสอบโปรแกรม เนื่องจากคุณสามารถที่จะพิมพ์โปรแกรมและดำเนินการมันได้ในทันที เมื่อครั้งที่คุณทำงานกับโปรแกรม คุณควรเก็บมันไว้เป็น script เพื่อที่จะ คุณสามารถดำเนินการหรือแก้ไขมันในครั้งต่อไป
1.2 What is a program?
1.2 What is a program?
program คือการต่อเนื่องกันของชุดคำสั่งที่ระบุหรือกำหนดว่าจะแสดงการคำนวณอย่างไร การคำนวณอาจเป็นบางอย่างที่เกี่ยวกับคณิตศาสตร์ เช่น การหาผลลัพธ์ของระบบสมการ หรือหา roots of a polynomial แต่มันสามารถจะเป็นการคำนวณทางสัญลักษณ์ด้วยเช่นกัน เช่น การค้นหาและการแทนที่ข้อความในเอกสารหรือการคอมไพล์โปรแกรม
 รายละเอียดดูแตกต่างกับภาษาอื่นๆ แต่ชุดคำพื้นฐานจำนวนหนึ่งปรากฏเหมือนกับในทุกๆภาษา:
 input: รับข้อมูลจากคีย์บอร์ด ไฟล์ หรืออุปกรณ์อื่นๆ
 output: แสดงข้อมูลบนหน้าจอหรือส่งข้อมูลไปเป็นไฟล์หรือไปยังอุปกรณ์อื่นๆ
 math: แสดงการดำเนินการทางคณิตศาสตร์พื้นฐานอย่างการบวกและการคูณ
 conditional execution: ตรวจสอบเงื่อนไขบางอย่างและดำเนินการลำดับของ statement ที่จัดสรรไว้
 repetition: แสดงการกระทำซ้ำบางอย่าง โดยปรกติกับการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง
1.3 What is debugging?
1.3 What is debugging?
การเขียนโปรแกรมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อน เพราะมนุษย์เป็นผู้เขียน บ่อยครั้งที่มีความผิดพลาด เหตุผลที่แปลก คือ โปรแกรมที่ผิดพลาดถูกเรียกว่า Bugs กระบวนการแกะรอยและการแก้ไขข้อผิดพลาดนั้นเรียกว่า debugging
 ข้อผิดพลาดสามชนิดที่สามารถพบในโปรแกรม syntax errors, runtime errors และ semantic errors มันเป็นประโยชน์ในการจำแนกความแตกต่างระหว่างข้อผิดพลาดในการหาข้อผิดพลาดเร็วขึ้น
1.3.1 Syntax errors
 Python สามารถดำเนินการโปรแกรมได้เพียงถ้าโปรแกรมนั้นมีการสร้างประโยคอย่างถูกต้อง มิฉะนั้นกระบวนการล้มเหลวและจะreturn ข้อความที่แสดงความผิดพลาด syntax อ้างอิงไปยังตรงสร้างของโปรแกรมและกฎเกณฑ์เกี่ยวกับโครงสร้าง ตัวอย่าง ในภาษาอังกฤษ ประโยคต้องเริ่มต้นด้วยตัวอักษรพิมพ์ใหญ่และจบด้วยจุด
 สำหรับผู้อ่านส่วนใหญ่ syntax errors เพียงเล็กน้อย ไม่ทำให้เกิดปัญหากับความหมาย ซึ่งคือทำไมเราสามารถอ่านบทกวีของ ee cummings โดยปราศจากข้อความผิดพลาด Python จะไม่ยอมให้ถ้ามี syntax errorเพียงตัวเดียวไม่ว่าจะอยู่ที่ใดในโปรแกรมของคุณ Pythonจะแสดงข้อความที่ผิดพลาดและหยุด โดยคุณจะไม่สามารถรันโปรแกรมของคุณได้ ในช่วงสัปดาห์แรกๆของอาชีพเขียนโปรแกรมของคุณแน่นอนว่าคุณจะใช้เวลาส่วนใหญ่กับการติดตามแกะรอย syntax errors ขณะที่คุณได้รับประสบการณ์ อย่างไรก็ดีคุณก็จะสร้างข้อผิดพลาดได้น้อยลงและหามันได้เร็วขึ้น
1.3.2 Runtime errors
 ข้อผิดพลาดรูปแบบที่สองคือ runtime error ที่เรียกดังนั้นเนื่องจากข้อผิดพลาดจะไม่ปรากฏขึ้นกระทั่งคุณได้รันโปรแกรม ข้อผิดพลาดนี้ถูกเรียกว่า exception ด้วยเช่นกัน ก็เพราะโดยปกติมันจะบ่งชี้บางอย่างที่ผิดปกติที่ได้เกิดขึ้น
 Runtime error จะพบได้ยากในโปรแกรมอย่างง่าย ซึ่งจะได้เห็นในบทแรกๆ
1.3.3 Semantic errors
 ข้อผิดพลาดชนิดที่สาม คือ semantic error ถ้ามี semantic error ในโปรแกรมของคุณมันจะสามารถรันโปรแกรมได้สมบูรณ์ คอมพิวเตอร์ไม่สามารถตรวจพบข้อความผิดพลาดใดๆแต่มันจะไม่สามารถทำงานที่ถูกต้องได้ มันจะทำอย่างอื่นแทน โดยเฉพาะมันจะทำอย่างที่คุณบอกมันให้ทำ ปัญหาคือโปรแกรมที่คุณเขียนนั้นไม่ได้เป็นโปรแกรมที่คุณต้องการที่จะเขียน ความหมายของโปรแกรมผิด การระบุ semantic error สามารถทำได้ยาก เนื่องจากมันต้องการให้คุณทำงานถอยหลังด้วยการดูผลลัพธ์ของโปรแกรมและพยายามคิดว่ามันกำลังจะทำอะไร
1.3.4 Experimental debugging
 หนึ่งในทักษะที่สำคัญที่ผู้อ่านจะได้รับคือdebugging (กระบวนของการค้นหาและการลบข้อผิดพลาดใดๆทั้งสามชนิดของ programming errors) ถึงแม้ว่ามันสามารถทำให้เกิดความท้อแท้ debugging เป็นส่วนหนึ่งในสิ่งมีค่าทางสติปัญญา ความท้าทาย และเป็นส่วนที่น่าสนใจของการเขียนโปรแกรม
 ในบางวิธี debugging เป็นเหมือนกับการทำงานของนักสืบ คุณจะพบร่องรอยและคุณต้องสรุปกระบวนการและเหตุการณ์ที่จะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่คุณเห็น
Debugging เป็นเหมือนกับการทดลองทางวิทยาศาสตร์ ครั้งนึงคุณมีความคิดว่าเกิดผิดพลาดอะไรขึ้น คุณทำการแก้ไขตัวโปรแกรมและทดลองใหม่ ถ้าสมมติฐานที่คุณตั้งไว้ถูกต้อง จากนั้นคุณสามารถทำนายผลของการแก้ไขและคุณก็จะเข้าใกล้กับโปรแกรมที่สามารถใช้งานได้ ถ้าสมมติฐานผิดคุณต้องตั้งมันขึ้นมาใหม่ อย่างที่ Sherlock Homes ชี้ให้เห็น “เมื่อคุณได้ขจัดสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ อะไรก็ตามที่คงเหลือไม่ว่าจะไม่น่าเป็นไปได้ขนาดไหนจะต้องเป็นความจริง” (A Conan Doyle The Sign of Four)
 สำหรับบางคน การเขียนโปรแกรมและการแก้ไขข้อผิดพลาดเป็นสิ่งเดียวกัน นั่นก็คือการเขียนโปรแกรมเป็นกระบวนการของการ debugging ทีละน้อยจนได้โปรแกรมที่คุณต้องการ แนวคิดคือคุณก็จะได้โปรแกรมที่ใช้งานได้
 ตัวอย่าง Linux เป็นระบบปฏิบัติการที่บรรจุด้วยโค้ดนับพันบรรทัด แต่เริ่มต้นด้วยการเป็นโปรแกรมง่ายๆ Linux Torvalds
บทต่อๆไปจะให้ข้อเสนอแนะมากขึ้นเกี่ยวกับ debugging และการฝึกเขียนโปรแกรม
1.4 Formal and natural language
1.4 Formal and natural language.
Natural language เป็นภาษาที่ผู้คนพูดกัน เช่น ภาษาอังกฤษ ภาษาสเปน และภาษาฝรั่งเศส มันไม่ได้ถูกประดิษฐ์โดยคน (ถึงแม้ว่าผู้คนพยายามที่จะกำหนดจัดระเบียบบางอย่างกับมัน) มันค่อยๆได้รับการพัฒนาโดยธรรมชาติ
 Formal language เป็นภาษาที่ได้รับการประดิษฐ์ขึ้นโดยมนุษย์สำหรับการประยุกต์ใช้โดยเฉพาะ ตัวอย่าง สัญลักษณ์ที่นักคณิตศาสตร์ใช้เป็น formal language นั่นคือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ในระหว่างตัวเลขและสัญลักษณ์ นักเคมีใช้ formal language เพื่อแทนโครงสร้างทางเคมีของโมเลกุล และที่สำคัญที่สุด
ภาษาในการเขียนโปรแกรมเป็น formal language ที่ถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อแสดงการคำนวณ
 formal language มีแนวโน้มที่จะเข้มงวดกับ syntax ตัวอย่าง 3+3=6 เป็นการสร้างประโยคที่ถูกต้องตาม mathematic statement แต่ 3=+6$ ไม่ถูกต้อง H2O เป็นการสร้างประโยคที่ถูกต้องตามชื่อทางเคมี แต่ 2Zz ไม่ถูกต้อง
 กฎของ syntax(การสร้างประโยค) มีด้วยกันสองอย่าง เกี่ยวข้องกับ token(หนึ่งใน elements พื้นฐานของการสร้างประโยคของโครงสร้างโปรแกรม คล้ายกับคำใน natural language) และโครงสร้าง Token เป็น elements พื้นฐานของภาษา เช่น คำตัวเลข และธาตุทางเคมี หนึ่งในปัญหากับ 3=+6$ คือ $ ไม่ได้เป็น token ที่ถูกต้องในทางคณิตศาสตร์ เช่นเดียวกับ 2Zz ที่ไม่ถูกต้องเนื่องจากไม่มี element ที่เป็นตัวย่อ Zz
 รูปแบบที่สองของ syntax error ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของ statement นั่นคือ วิธีการจัดการการเรียง tokens statement 3=+6$ เป็นการสร้างประโยคที่ผิดเนื่องจากคุณไม่สามารถวางเครื่องหมายบวกได้ทันทีหลังจากเครื่องหมายเท่ากับ เช่นเดียวกันกับ สูตรโมเลกุลที่ต้องมีตัวอักษรหรือตัวเลขที่เขียนอยู่ต่ำกว่าตัวอื่นหลังจาก element ที่เป็นชื่อ ไม่ใช่ก่อนชื่อ
 เวลาที่คุณอ่านประโยคในภาษาอังกฤษ หรือ statement ใน formal language คุณต้องคิดคำนวณว่าโครงสร้างของประโยคคืออะไร(ใน natural language คุณต้องทำอย่างนี้อยู่ในจิตสำนึก กระบวนการนี้เรียกว่า parsing(การพินิจพิจารณาโปรแกรมและวิเคราะห์โครงสร้างของการสร้างประโยค) ตัวอย่าง เมื่อคุณได้ยินประโยค ”The other shoe fell” คุณเข้าใจว่า ”The other shoe” คือประธานของประโยค และ ”fell” คือภาคแสดง เมื่อครั้งที่คุณวิเคราะห์คำในประโยค คุณสามารถคิดคำนวณว่ามันหมายถึงอะไร หรือเกี่ยวกับความหมายของประโยค เป็นที่เข้าใจว่าคุณรู้ว่า shoe คืออะไร และอะไรที่ fall คุณจะเข้าใจความหมายโดยนัยของประโยคนี้
 ถึงแม้ว่า formal และ natural language มีลักษณะเฉพาะมากมายที่ร่วมกัน- tokens structure syntax และ semantics- มีความแตกต่างกันมากมาย:
 ambiguity(ข้อความกำกวม): Natural language เต็มไปด้วยข้อความที่กำกวม ซึ่งคนเราเข้าใจโดยใช้ข้อความแวดล้อมที่ช่วยให้เข้าใจความหมายและข้อมูลอื่น Formal language ถูกประดิษฐ์เพื่อให้ใกล้เคียงหรือไม่ให้กำกวมอย่างสมบูรณ์ ซึ่งหมายถึง statement ใดๆ มีหนึ่งความหมายอย่างถูกต้อง
 redundancy(ความซ้ำซ้อน): เพื่อทำให้เกิดความกำกวมและลดความไม่เข้าใจให้น้อยลง natural language ใช้ข้อความที่ซ้ำซ้อนมาก เป็นผลให้บ่อยครั้งมันใช้คำมากเกินไป formal language มีความซ้ำซ้อนน้อยและมีความสั้นกระชับกว่า
 literalness(ความหมายของคำ): Natural language เต็มไปด้วยภาษาถิ่นและคำอุปมา ถ้าผมพูด “the other shoe fell” มีความเป็นไปได้มากว่าไม่มีรองเท้าหรือไม่มีอะไรตกหล่น Formal language จะมีความหมายอย่างชัดเจนเมื่อได้กล่าวอะไรไป
 ผู้คนที่เติบโตขึ้นพูด natural language(ภาษาพูด)-ทุกๆคน-บ่อยครั้งมีช่วงเวลาที่ยากในการปรับตัวกับ formal language ในบางครั้ง ความแตกต่างระหว่าง formal และ natural language เหมือนกับความแตกต่างระหว่าง ร้อยกรองและร้อยแก้ว แต่มากกว่านั้น:
 Poetry(ร้อยกรอง): คำถูกใช้สำหรับเพื่อเสียงที่อ่านและความหมายของคำ และโคลงทั้งหมดก่อให้เกิดผลที่ได้หรือไม่ก็ตอบสนองทางอารมณ์ด้วยกัน คำพูดที่มีความหมายได้สองนัยไม่เพียงแต่ธรรมดื้นๆแต่บ่อยครั้งที่ต้องครุ่นคิด
 Prose(ร้อยแก้ว): ความหมายตามตัวหนังสือของคำมีความสำคัญมากกว่าและโครงสร้างที่ให้ความหมายมากกว่า ร้อยแก้วยอมให้วิเคราะห์มากกว่าร้อยกรองแต่ยังคงมีความหมายกำกวม
 Programs: ความหมายของโปรแกรมคอมพิวเตอร์ไม่มีความหมายกำกวมและตามความหมายที่แท้จริงของคำ แต่สามารถเข้าใจได้ทั้งหมดโดยการวิเคราะห์ของ tokens และโครงสร้าง
 นี่เป็นข้อเสนอแนะบางอย่างสำหรับการอ่านโปรแกรม(และ formal language อื่น)
 อย่างแรก จำไว้ว่า formal language เข้าใจยากมากกว่า natural language ดังนั้นต้องใช้เวลานานในการอ่าน เช่นเดียวกัน โครงสร้างมีความสำคัญมากกว่า ดังนั้นมันเป็นปรกติที่ไม่ใช่ความคิดที่ดีนักที่อ่านจากบนลงล่าง ซ้ายไปขวา แทนที่จะเรียนรู้วิเคราะห์ประโยคในหัวของคุณ การระบุ tokens และการแปลความหมายของโครงสร้าง สุดท้าย เนื้อหาที่มีรายละเอียด สิ่งเล็กๆน้อยๆเช่นความผิดพลาดในเรื่องของการสะกดคำและเครื่องหมายวรรคตอนที่แย่
1.5 The first program
1.5 The first program.
ตามที่นิยมกัน โปรแกรมแรกที่เขียนในการเรียนรู้ภาษาใหม่ คือ “Hello World!” เนื่องจาก จะให้มันแสดงคำว่า “Hello World!” ใน Python เหมือนดังนี้:
 print “Hello World!”
 นี่เป็นตัวอย่างของ print statement ซึ่งไม่ได้ปริ้นบนกระดาษจริงๆ มันทำการแสดงค่าบนหน้าจอ ในกรณีนี้ผลลัพธ์คือคำว่า:
 Hello World!
 เครื่องหมายคำพูดในโปรแกรมเป็นสัญลักษณ์การเริ่มต้นและจบของค่า มันจะไม่ปรากฏในผลลัพธ์ที่แสดง
 บางคนได้ตัดสินคุณภาพของ programming language ด้วยความง่ายของโปรแกรม “Hello World!”
 ด้วยมาตรฐานนี้ Python ทำได้ดีเท่าที่เป็นไปได้
1.6 Glossary
1.6 Glossary.
 problem solving: The process of formulating a problem, finding a solution, and expressing the solution.
 high-level language: A programming language like Python that is designed to be easy for humans to read and write.
 low-level language: A programming language that is designed to be easy for a computer to execute; also called “machine language” or “assembly language.”
 portability: A property of a program that can run on more than one kind of computer.
 interpret: To execute a program in a high-level language by translating it one line at a time.
 compile: To translate a program written in a high-level language into a lowlevel language all at once, in preparation for later execution.
 source code: A program in a high-level language before being compiled.
 object code: The output of the compiler after it translates the program.
 executable: Another name for object code that is ready to be executed.
 script: A program stored in a ¯le (usually one that will be interpreted).
 program: A set of instructions that speci¯es a computation.
 algorithm: A general process for solving a category of problems.
 bug: An error in a program.
 debugging: The process of finding and removing any of the three kinds of programming errors.
 syntax: The structure of a program.
 syntax error: An error in a program that makes it impossible to parse (and therefore impossible to interpret).
 runtime error: An error that does not occur until the program has started to execute but that prevents the program from continuing.
 exception: Another name for a runtime error.
 semantic error: An error in a program that makes it do something other than what the programmer intended.
 semantics: The meaning of a program.
 natural language: Any one of the languages that people speak that evolved naturally.
formal language: Any one of the languages that people have designed for specific purposes, such as representing mathematical ideas or computer programs; all programming languages are formal languages.
 token: One of the basic elements of the syntactic structure of a program, analogous
to a word in a natural language.
 parse: To examine a program and analyze the syntactic structure.
 print statement: An instruction that causes the Python interpreter to display a value on the screen.