زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟ – نحوه شروع و دلایل محبوبیت

پایتون (Python) یک زبان برنامه نویسی همه منظوره (General-Purpose)، سطح بالا (High-Level) و شئ گرا (Object Oriented) است که تحت مفسر کار می‌کند و از نظر شباهت کدها بسیار شبیه به زبان معروف Perl است. زبان برنامه نویسی پایتون بین برنامه نویسان جاواجاوا چیست؟ تعریف، معنی و ویژگی های جاوا (java) از 0تا100جاوا یک زبان برنامه نویسی همه منظوره، مبتنی بر کلاس و شی گرا است که برای داشتن وابستگی های پیاده سازی کمتر طراحی شده است، زبان برنامه نویسی جاوا شبیه ++C است و برنامه نویسان حرفه‌ای سی پلاس پلاسبرنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست؟ مزایای برنامه نویسی C++‎؟برنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست و چه کاربردی دارد؟ این صفحه عالی به بررسی مزایای برنامه نویسی C++ پرداخته و نمونه هایی از کدهای زبان برنامه نویسی ++C را آورده بسیار محبوب می‌باشد. بسیاری از کتابخانه های معروف زبان پایتون نیز به وسیله ی ++C ساخته شده است. کاربران می‌توانند در سیستم عامل های مختلف با زبان پایتون کدنویسی و آن‌را اجرا کنند (از سیستم عامل Windows گرفته تا سیستم عامل Linux و MacOS).

پیدایش پایتون و مزایای این زبان

پایتون در سال 1991 یعنی 3 دهه‌ی پیش ساخته شده است، سازنده‌ی آن که یک برنامه نویس هلندی به نام Guido van Rossum است، نام این زبان را از برنامه‌ی کمدی مورد علاقه‌ی خود یعنی سیرک پرواز مونتی پایتون (Monty Pythons’s Flying Circus) الهام گرفته است. پایتون اجتماع بسیار بزرگی دارد و علاقه‌مندان بسیاری وجود دارد که بر روی حل بسیاری از باگ‌ها و اضافه کردن قابلیت‌های جدید به این زبان کار می‌کنند.

زبان پایتون به قدرتمند بودن و ساده بودن معروف است که این امر باعث شده علاوه بر لذت بخش شدن برنامه نویسی، این زبان در حوزه‌های مختلفی نیز مورد استفاده قرار گیرد. برنامه نویسان پایتون می‌توانند بدون مشخص کردن نوع یک متغیر و توضیح اینکه چه داده‌ای قرار است در این متغیر ذخیره شود، به صورت پویا (Dynamic) از متغیرها استفاده کنند. همچنین کاربران می‌توانند بدون هیچ هزینه‌ای، پایتون را دانلود کرده و شروع به یادگیری کدنویسی به وسیله‌ی این زبان کنند. نکته ی حائز اهمیت دیگر این است که سورس کد این زبان به طور کاملاً رایگان عرضه شده است و تمامی افراد قادر هستند آن را طبق خواسته‌ی خود تغییر دهند.

به‌خاطر واضح بودن و قابلیت خوانایی بالای سینتکس های زبان پایتون، باعث شده که این زبان در حوزه‌های مختلفی از جمله تحلیل داده (Data Analytics)، یادگیری ماشین (Machine Learning)یادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند و توسعه وب مورد استفاده قرار گیرد. خواندن کدهای نوشته شده به زبان پایتون بسیار آسان است. همچنین تورفتگی‌ها در کد نویسی پایتون یا همان Indentationها، امری اجباری در کد نویسی پایتون است که خود این امر باعث شده کدها خواناتر و پایدارتر شوند. معمولاً برنامه‌هایی که با زبان پایتون ساخته شده‌اند کوچک‌تر از برنامه‌هایی هستند که با زبان های دیگر مثل جاوا ساخته شده‌اند. اصولاً برنامه نویسان پایتون کدهای کمتری می‌نویسند.

یکی از دلایلی که پایتون همچنان محبوب باقی مانده است، این است که مفسر آن در پیدا کردن باگ و ایجاد یک استثنا (Exception) دقیق عمل می‌کند. بنابراین ورودی‌های بد باعث رخداد خطاهای حافظه‌ای یا همان Segmentation Fault که در زبان‌هایی مثل C وجود دارد نمی‌شود. با توجه به این‌که دیباگر پایتون بر پایه‌ی خود زبان پایتون است، کاربران در مورد رخداد خطاهای احتمالی هیچ نگرانی‌ای ندارند. با گذشت 3 دهه از ساخته شدن پایتون، این زبان همچنان به رشد خود ادامه می‌دهد و به طور فعال توسط برخی از بزرگ‌ترین شرکت های چند ملیتی استفاده و پشتیبانی می‌شود.

دوره برنامه نویسی پایتون

پایتون (Python) یا پایتان یک زبان برنامه نویسی چند منظوره و سطح بالاست که بطور بسیار گسترده ای مورد استفاده برنامه نویسان و غیر برنامه نویسان قرار می‌گیرد. پایتون در سال های اخیر به یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی در جهان تبدیل شده است.

مشاهده و خرید

چه چیزهایی در این دوره یاد می‌گیرید

دستورات کنترلی

ذخیره‌سازی و داده ساختارها

ذخیره‌سازی و داده ساختارها

حلقه‌ها

توابع در پایتون

مدیریت خطاها در پایتون

کار با فایل‌ها

شی گرایی

برنامه نویسی موازی و تردها

نمونه فیلم‌هایی از جلسات برنامه نویسی پایتون

چرا باید پایتون را یاد بگیریم؟

چه چیز هایی را قرار است در این دوره یاد بگیریم؟ و مروری بر تاریخچه پایتون

نصب پایتون اجرا کردن اولین خط کد

آماده سازی ویرایشگر VS Code آشنایی با سینتکس پایتون

آماده سازی مینی کندا + توابع پرینت و ماژول math

معرفی عملگرها و چرایی نیاز به کنترل جریان در برنامه نویسی

مفهوم داده ساختارها در پایتون

آشنایی با دیکشنری ها

آشنایی با حلقه ها

معرفی کلی توابع با مثال های متنوع

خطاها چی هستند؟

نحوه کار کردن با فایل و خواندن آن در مودهای مختلف

تاریخچه برنامه‌‎ نویسی

مفهوم شی‌گرایی

معرفی فرآیند Process - تفاوت فرآیند و برنامه

مرور کلی مباحث و حل یک تمرین پیرامون اعداد اول

موارد استفاده از پایتون

نوع داده ها در پایتون به صورت پویا یا Dynamic است. کتابخانه‌های بسیار زیادی برای این زبان وجود دارد که کاربران می‌توانند به سادگی از آن‌ها استفاده کنند. همچنین کاربران قادر هستند تا زبان پایتون را به وسیله ی زبان هایی مثل C و زبان C++‎برنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست؟ مزایای برنامه نویسی C++‎؟برنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست و چه کاربردی دارد؟ این صفحه عالی به بررسی مزایای برنامه نویسی C++ پرداخته و نمونه هایی از کدهای زبان برنامه نویسی ++C را آورده گسترش دهند. یکی دیگر از کاربرد‌های پایتون این است که می‌تواند به عنوان یک زبان اسکریپتی در یک فناوری دیگر مورد استفاده قرار گیرد و اجزای (Components) مختلف آن فناوری را به یکدیگر وصل کند. به‌عنوان مثال کاربران می‌توانند از این زبان برای اسکریپت نویسی فناوری Microsoft’s Active Server Page یا همان ASP استفاده کنند. به طور عمده پایتون برای موارد زیر کاربرد دارد:

• یادگیری ماشین (Machine Learning)یادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند
• توسعه ی وب سمت سرور (Server-Side Web Development)
• توسعه ی نرم افزار (Software Development)
• اسکریپت نویسی سیستم (System Scripting)
• ساخت بازی (Game Developing)
• وب اسکرپینگ (Web Scraping)

غول‌های فناوری دنیا مانند فیسبوک (Facebook)، گوگل (Google)، اینستاگرام (Instagram)، ردیت (Reddit)، اسپاتیفای (Spotify) و یوتیوب (YouTube) از پایتون استفاده کرده‌اند. جالب است بدانید حتی تابلوی امتیازات زمین بازی کریکت ملبورن استرالیا (Cricket Ground) نیز از کدهای پایتون استفاده کرده است. برنامه‌ی Z Object Publishing Environment که یک اپلیکیشن سرور محبوب است نیز به این زبان نوشته شده است.

مزایای زبان پایتون

• انعطاف پذیری بالا: در زبان برنامه نویسی پایتون، متغیرها از جنس خاصی نیستند و در طول برنامه می‌توانند تغییر کنند و مقادیر مختلفی بگیرند. این ویژگی باعث آسان‌تر شدن کار برنامه نویسان شده و از به‌وجود آمدن انواع خطاها جلوگیری می‌شود.
• داشتن کتابخانه‌های متعدد: زبان پایتون یکی از بزرگ‌ترین انجمن‌های زبان‌های برنامه نویسی را داراست و به همین دلیل در عرصه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد که باعث شده تعداد پکیج‌ها و کتابخانه‌های بسیار زیادی در زمینه‌های مختلف داشته باشد. از هوش مصنوعیهوش مصنوعی (AI) چیست؟ انواع، کاربردها، مزایا و معایبهوش مصنوعی یا Artificial Intelligence یا به اختصار AI، امروزه کاربردهای بسیاری پیدا کرده و به یکی از داغ‌ترین حوزه‌های بشر تبدیل شده است، اما با این وجود بسیاری از افراد با کاربردهای آن آشنایی کامل ندارند، به همین علت در این صفحه کاربردها، مزایا و معایب AI بطور کامل بررسی شده است و پردازش داده گرفته تا کتابخانه‌های ساخت بازی موبایل و نرم افزار وب.
• توسعه پذیر توسط زبان‌های C و ++C: با استفاده از زبان‌های C و ++C می‌توان برای پایتون کتابخانه نوشت. بسیاری از کتابخانه های مطرح پایتون که در حوزه‌های مختلفی استفاده می‌شود مانند Numpy و Pandas، به‌وسیله‌ی زبان C نوشته شده است.
• یادگیری ساده: با توجه به داشتن قواعد نسبتاً کم در کدنویسی و داشتن سینتکس‌های کوتاه و منطق ساده، یادگیری این زبان نسبت به بقیه‌ی زبان‌ها بسیار ساده‌تر است.
• وضوح و خوانایی کد: با توجه به کوتاه بودن خطوط کد و قوانین مربوط به تورفتگی (Indentation) خطوط کدها، خوانایی سورس کدهای این زبان افزایش یافته است.

نمونه فیلم‌های دوره‌های مهارتی

معایب زبان پایتون

از ویژگی‌های مثبت پایتون گفتیم، بد نیست کمی در مورد معایب این زبان هم بگوییم، بعضی از ویژگی‌های زبان پایتون، باعث شده تا این زبان یکسری ویژگی‌های منفی نیز داشته باشد:

• آهسته بودن سرعت اجرا: سرعت اجرای برنامه‌های زبان پایتون بسیار آهسته‌تر از زبان‌هایی مانند زبان C++‎برنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست؟ مزایای برنامه نویسی C++‎؟برنامه نویسی سی پلاس پلاس چیست و چه کاربردی دارد؟ این صفحه عالی به بررسی مزایای برنامه نویسی C++ پرداخته و نمونه هایی از کدهای زبان برنامه نویسی ++C را آورده یا جاواجاوا چیست؟ تعریف، معنی و ویژگی های جاوا (java) از 0تا100جاوا یک زبان برنامه نویسی همه منظوره، مبتنی بر کلاس و شی گرا است که برای داشتن وابستگی های پیاده سازی کمتر طراحی شده است، زبان برنامه نویسی جاوا شبیه ++C است است و در بعضی موارد حتی زمان اجرا به چند صد برابر بیشتر هم می‌رسد! 
• خطا‌های زمان اجرا یا Runtime Errors: به دلیل ماهیت پویا بودن نوع‌های متغیر، برنامه‌های نوشته شده ممکن است دچار انواع خطاهای زمان اجرا شوند.
• پردازش موبایل نسبتاً ضعیف: یکی از خصوصیات برنامه‌های موبایلی، سرعت و کارایی آن‌هاست. برنامه‌های موبایلی نوشته شده به زبان پایتون از سرعت بالایی برخوردار نیستند و به همین علت برنامه‌های زیاد و سنگینی برای موبایل توسط این زبان ساخته نشده است.

ابزار های پایتون

پایتون به طور پیش‌فرض پکیج ها و ماژول‌های زیادی دارد. موارد زیر به طور کلی از مهم‌ترین قسمت‌ها و ابزارهای پایتون هستند که یک کاربر پایتون لازم است در مورد آن‌ها اطلاعات داشته باشد:

• پایتون 3 (Python 3.0): نسخه 3 زبان پایتون در سال 2008 عرضه شد که در حال حاضر آخرین نسخه‌ی این زبان است. در این نسخه، استایل کدنویسی تغییر کرد که نتیجه‌ی این امر، عدم پشتیبانی از نسخه‌های قبل‌تر پایتون (پایتون 2) شد. در پایتون 3 سینتکس کدها تغییر کرد و بسیاری از کدهای زائد و رویکردهای تکراری حذف شدند. همچنین امکان این‌که یک وظیفه یا Task را از راه‌های متفاوتی انجام دهیم نیز فراهم شد. همین موارد باعث شد که کاربران مبتدی راحت‌تر بتوانند با این زبان شروع به کدنویسی کنند.
• محیط IDLE (Integrated Development and Learning Environment): این محیط در واقع محیط استاندارد زبان پایتون است. از طریق این ادیتور ساده ی پایتون، کاربران می‌توانند فایل سورس کدهای پایتون را باز کرده و در آن‌ها تغییر ایجاد کنند. 
• PythonLauncher: این ابزار در واقع ابزار ابتدایی زبان پایتون است که به‌وسیله‌ی این ابزار می‌توان کدهای پایتون را در دسکتاپ اجرا کرد. این ابزار به‌عنوان برنامه‌ی پیش‌فرض برای باز کردن کدهای پایتون که فرمت py. دارند انتخاب می‌شود و بعد از آن به راحتی با یک دابل کلیک بر روی فایل‌های پایتون، آنها اجرا می‌شوند. PythonLauncher از آپشن‌های زیادی برای کنترل نحوه ی اجرای اسکریپت های پایتونی برخوردار است.
• Anaconda: آناکوندا یک توزیع متن بازاوپن سورس یا متن باز چیست؟ اوپن سورس به چه معناست؟اوپن سورس یا متن باز چیست؟ این صفحه عالی به بررسی این موارد و همچنین تاریخچه نرم افزار متن باز و نحوه به کارگیری متن باز در توسعه نرم افزار پرداخته است برای زبان‌های پایتون و زبان R است که بیش از 300 کتابخانه‌ی داخلی در آن وجود دارد که مخصوص پروژه‌های یادگیری ماشینیادگیری ماشین چیست و چرا مهم است؟ - Machine learning (ML)تعریف یادگیری ماشین : ماشین لرنینگ (Machine Learning یا به اختصار ML) باعث می‌شود که خود ماشین‌ها با آنالیز داده ها امکان یادگیری و پیشرفت داشته باشند است. به‌طور کلی این ابزار برای مدیریت پکیج ها و توسعه ی برنامه های پایتون استفاده می‌شود.

زبان پایتون یکی از راه‌حل‌های مقرون به‌صرفه برای انجام بسیاری از کارها است. کاربران می‌توانند از کتابخانه‌های مختلفی استفاده کنند تا کارهای خود را پیش ببرند. همچنین کاربران قادر هستند چرخه‌ی ویرایش (Edit)، تست (Test) و اشکال زدایی (Debugging)دیباگ چیست؟ معرفی روش‌‌ها و ابزارهای دیباگینگ(اشکال زدایی)این مقاله عالی مفاهیم دیباگ (debug)، دیباگینگ (Debugging) یا همان اشکال زدایی، دیباگر (Debugger) را معرفی و همچنین روش‌‌ها و ابزارهای دیباگینگ را بررسی کرده را به سرعت انجام دهند، زیرا مراحل کامپایلی وجود ندارد. دلایل بسیار زیاد دیگری نیز وجود دارد که اغلب توسعه دهندگان و یا پژوهشگران ترجیح می‌دهند در پایتون کدنویسی کنند تا به بهره‌وری کارهای آن‌ها کمک کند.

ادیتور های برنامه نویسی پایتون

ادیتورها و IDE های مختلفی وجود دارد که امکان برنامه نویسی پایتون در آن‌ها وجود دارد. در این‌جا معروف‌ترین ادیتورهای کدنویسی به زبان پایتون را معرفی خواهیم کرد.

نرم افزار PyCharm

نرم افزار PyCharm در واقع یک IDE اختصاصی برای زبان پایتون است که توسط شرکت JetBrains ساخته شده است. این IDE دارای ویژگی‌های بسیار زیاد و مفیدی است که کار برنامه نویسبرنامه نویسی کامپیوتر چیست و چطور می توانید یک برنامه نویس موفق شوید؟در عصر فعلی برنامه‌نویسی یکی از پرطرفدارترین شغل‌های دنیاست، دغدغه‌‌ای افرادی که می‌خواهند در مسیر برنامه‌نویس شدن قدم بردارند این است که نمی‌دانند از کجا باید شروع کنند، در این صفحه هر آن چه برای تبدیل شدن به یک برنامه نویس حرفه ای نیاز دارید در اختیارتان قرار گرفته است را راحت می‌کند، البته قیمت این نرم افزار نسبتاً گران است.

ادیتور Visual Studio Code (VS Code)

ویژوال استودیو کد یا VS Code، یک ادیتور چندکاره است و برای زبان‌های مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به دلیل داشتن پلاگین های زیاد برای پشتیبانی از زبان های مختلف و همچنین سبک و رایگان بودن، این ادیتور مورد توجه بسیاری از برنامه نویسان قرار گرفته است.

ابزار IDLE

این ابزار که یک ابزار رایگان و سبک است، به همراه خود زبان پایتون عرضه شده و با نصب پایتون، در سیستم کاربران نصب می‌شود. به‌وسیله‌ی این ادیتور می‌توان کدهای نوشته شده به زبان پایتون را تغییر داد و اجرا کرد.

ادیتورهای مختلف دیگری وجود دارد که برای این زبان مورد استفاده قرار می‌گیرند. در زیر لیستی از آن‌ها را مشاهده می‌کنید:

• Atom
• Spyder
• Pydev
• Syblime Text
• Jupyter Notebook
• Wing
• Thonny
• Vim

دوره‌های مهارتی رشته کامپیوتر

جمع بندی

با اینکه 3 دهه از ساخته شدن زبان پایتون می‌گذرد، اما در سال‌های اخیر این زبان بسیار محبوب شده است و مورد توجه دانشگاهیان و پژوهشگران قرار گرفته است و انجمن آن هر روز بزرگ تر می‌شود. در این مقاله به‌طور خلاصه به بحث در مورد زبان برنامه نویسی پایتون پرداختیم، مزایا و معایب این زبان را معرفی کردیم و مهم‌ترین ابزارها و ادیتورهای کدنویسی ای که مورد استفاده قرار می‌گیرد را نیز بررسی کردیم.

مطالب مرتبط

همه مقالات

لیست زبان های برنامه نویسی + تاریخچه، کاربرد و رتبه هر یک

آموزش نصب پایتون در ویندوز بصورت گام به گام و تصویری

زبان برنامه نویسی Mojo، جایگزینی برای پایتون

دروس دکتری نرم افزار