يادگيري مقدماتي زبان برنامه نويسي پايتون

امروزه زبان‌هاي برنامه‌نويسي به‌وفور يافت مي‌شوند، زبان‌هايي كه هر يك نقاط ضعف و قوت خاصي را دارا هستند و مزيت‌هايي متنوع ارائه مي‌دهند. اگر در حوزه‌ي برنامه‌نويسي به تحقيق پرداخته باشيد، قطعا نام پايتون (Python) را زياد شنيده‌ايد. پايتون را مي‌توان يكي از محبوب‌ترين زبان‌هاي برنامه‌نويسي در دنيا خطاب كرد.

از پايتون براي ساخت وب‌سايت‌ها و اپليكيشين‌هاي بسيار محبوبي نظير اينستاگرام، گوگل، اسپاتيفاي و نت‌فليكس استفاده شده و از همين‌رو زبان برنامه‌نويسي موردمباحثه اهميتي ويژه دارد. از پايتون به‌طور معمول در حوزه‌ي علم داده‌ها و يادگيري ماشين هم استفاده مي‌شود. تمامي اين موارد دست‌به‌دست هم مي‌دهند تا بتوانيم از پايتون به‌عنوان يك زبان برنامه‌نويسي ماندگار و منسوخ‌نشدني ياد كنيم؛ زباني برنامه‌نويسي كه قرار است فعلا در بازار باقي بماند و توسط افراد زيادي مورداستفاده قرار گيرد.

دركنار قدرت بالا و توانايي انعطاف ‌زياد، پايتون را مي‌توان جزو زبان‌هايي به‌حساب آورد كه افراد تازه‌كار مي‌توانند در زماني سريع نحوه‌ي كار كردن با آن‌ را ياد بگيرند. درواقع شمار زيادي از متخصصان، پايتون را نوعي زبان برنامه‌نويسي «تازه‌كارپسند» به‌حساب مي‌آورند كه شمار درخورتوجهي از علاقه‌مندان به دنياي كدنويسي، ابتدا به‌سراغ آن مي‌روند.

روند توسعه‌ي زبان برنامه‌نويسي پايتون در دهه‌ي ۱۹۸۰ ميلادي به‌رهبري خيدو فان روسوم، برنامه‌نويس هلندي، در مؤسسه‌ي پژوهشي Centrum Wiskunde & Informatica (موسوم‌به CWI) آغاز شد. پايتون را تا حد زيادي مي‌توان زاده‌ي ذهن فان روسوم به‌حساب آورد، برنامه‌نويسي كه از خودش به‌عنوان «فرمانرواي نيك‌خواه و هميشگي» پايتون ياد مي‌كند. البته فان روسوم در سال ۲۰۱۸ از مقام خود به‌عنوان رهبر پايتون كناره‌گيري كرد تا اين وظيفه به شوراي مديريتي پايتون (Python Steering Council) داده شود.

پايتون در زمينه‌ي برنامه‌نويسي چه ضوابطي دارد؟ عمده‌ي متخصص كارشناسان پايتون را جايگزين زبان برنامه‌نويسي ABS مي‌پندارند. پايتون نوعي زبان برنامه‌نويسي تفسيري سطح بالا است كه در حوزه‌ي توسعه‌ي سريع نرم‌افزار (RAD) كاربرد زيادي دارد و مي‌توان از آن به‌عنوان زباني پويا (Dynamically Typed) هم ياد كرد كه از قابليت زباله‌جمع‌كن (Garbage Collector) بهره مي‌گيرد و از پارادايم‌هاي چندگانه‌ي برنامه‌نويسي شامل شيءگرا، رويه‌اي (Procedural) و تابعي (Functional) همراهي مي‌كند. 

اگر تازه‌كار هستيد و اصطلاح‌هاي مطرح‌شده در پاراگراف بالا شما را سردرگم كردند نگران نباشيد. همين كافي است كه بدانيد يادگيري پايتون كاري نسبتا ساده است. همين زبان برنامه‌نويسيِ به‌اصطلاح ساده، مزيت‌هايي متعددي ارائه مي‌دهد و قدرت و محبوبيت بسيار زيادي دارد. در ادامه اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران را همراهي كنيد تا به‌شما يادگيري دهيم كه چگونه مي‌توانيد كار با پايتون را شروع و نخستين اپليكيشن خودتان را توليد كنيد.

اولين كاري كه بايد براي استفاده از پايتون انجام دهيد، دانلود برخي نرم‌افزارها است. اگر متخصص رايانه‌هاي ويندوزي هستيد، بايد براي دانلود يك مترجم پايتون (Python Interpreter) و همچنين يك محيط توسعه‌ي يكپارچه‌ي پايتون (Python IDE) اقدام كنيد. مترجم پايتون چيست؟ مترجم به‌زبان ساده، همان نرم‌افزاري است كه توانايي خواندن كد پايتون و اجراي آن را دارد. نصب كردن مترجم مثل اين است كه به رايانه يادگيري دهيد چگونه به زباني بيگانه صحبت كند. 

ازطرفي IDE را داريم كه مخفف عبارت Integrated Development Environment به‌معني محيط توسعه‌ي يكپارچه است. IDE را مي‌توان محيطي ديجيتالي به‌حساب آورد كه مي‌توانيد كدهاي پايتون را در آن تايپ كنيد. ازطريق محيط توسعه‌ي يكپارچه امكان ذخيره و بازكردن فايل‌ها براي‌تان فراهم مي‌شود، همچنين هنگامي كه به اجراي كدها تمايل داشته باشيد مي‌توانيد به مترجم پايتون متكي شويد. IDE رابط بين شما و پايتون براي توسعه‌ي اپليكيشن است. 

جديدترين مترجم پايتون را از لينك‌هاي زير دانلود كنيد (در انديشه متخصصين داشته باشيد كه ممكن است هم‌اكنون روي سيستم‌تان مترجم پايتون نصب شده باشد، به‌خصوص اگر از سيستم‌هاي عامل لينوكس يا macOS استفاده مي‌كنيد):

در زمينه‌ي محيط توسعه‌ي يكپارچه، گزينه‌هايي متعدد پيش‌روي شما قرار مي‌گيرد كه همگي مزيت‌هايي متنوع دارند. شماري از اين IDEها رايگان هستند، اما براي استفاده از بقيه بايد پول پرداخت كنيد. البته نسخه‌هاي پولي قابليت‌هاي پيشرفته‌ي زيادي دارند و پرداخت پول براي آن‌ها توجيه‌پذير است. در ادامه مي‌توانيد شماري از گزينه‌هاي مناسب براي IDE را دانلود كنيد:

PyCharm يكي از محيط‌هاي توسعه‌ي يكپارچه‌ي رايگان است و در بين محبوب‌ترين IDEها براي توسعه‌ي پايتون قرار مي‌گيرد. شمار درخورتوجهي از متخصص كارشناسان، PyCharm را به بسياري از متخصصان پيشنهاد مي‌كنند. البته روند نصب آن ممكن است اندكي پيچيده باشد. براي جلوگيري از هرگونه اشكال پيشنهاد مي‌كنيم مراحل دقيق نصب آن را از وب‌سايت رسمي‌اش دنبال كنيد.

 در پلتفرم موبايل شرايط بسيار ساده‌تر است، زيرا IDE و مترجم به‌درون اپليكيشني واحد منتقل شده‌اند. بنابراين پلتفرم موبايل مي‌تواند گزينه‌اي بهتر براي تازه‌كاران باشد. به‌منظور آغاز كدنويسي در موبايل بايد يك اپليكيشن خاص را دانلود و استفاده كنيد. بدين منظور گزينه‌هاي زير را به‌شما پيشنهاد مي‌كنيم:

در انديشه متخصصين داشته باشيد كه ابزارهاي ديگري هم پيدا مي‌شوند، بااين‌حال دو گزينه‌ي مطرح‌شده در بالا سرراست‌تر هستند و كار با آن‌ها براي تازه‌واردان در دنياي كدنويسي، ساده‌تر خواهد بود. درضمن بسياري از ابزارها پولي هستند، اما مي‌توانيد به دو اپليكيشن بالا به‌رايگان دسترسي پيدا كنيد.

وقتي كه مراحل بالا را انجام داديد و مترجم و محيط توسعه‌ي يكپارچه را نصب كرديد، آماده هستيد تا روند نوشتن كد اولين برنامه‌‌تان را آغاز كنيد. پس وارد مرحله‌ي دوم شويد:

عقيده‌اي رايج وجود دارد كه براساس آن به‌هنگام يادگيري هر زبان برنامه‌نويسي جديد بايد كدي نوشت كه عبارت «سلام دنيا» را روي صفحه‌نمايش به‌تصوير بكشد. افراد زيادي اين كار را انجام مي‌دهند تا رسما ورود خودشان را به دنياي برنامه‌نويسي اعلام كنند. به‌منظور رسيدن به اين هدف، بايد كد زير را بنويسيد:

PHPPrint(“Hello World”)

پس از تايپ عبارت بالا، گزينه‌ي Play را بزنيد تا عبارت Hello World روي صفحه‌نمايش دستگاه ظاهر شود. اگر از پايتون ۲ استفاده مي‌كنيد، نيازي به استفاده از پرانتز در عبارت بالا نداريد. حال بگذاريد به‌سرعت وارد مرحله‌ي بعد شويم. متغير (Variable) در پايتون به‌چه معنا است؟ متغير نوعي محفظه است كه مي‌توان از آن براي نشان‌دادن عدد يا بخشي از متن استفاده كرد.

متغير فضايي رزروشده در حافظه است كه داده‌ها روي آن ذخيره مي‌شود. متغير را محفظه‌اي حاوي داده‌ها تصور كنيد كه امكان تغيير داده‌هاي آن به‌واسطه‌ي برنامه‌نويسي فراهم مي‌شود. براي تعريف‌كردن متغير در كد بايد عبارت را تايپ كنيد و مقاديري خاص به آن اختصاص دهيد. براي مثال مي‌توانيد عبارت زير را را تايپ كنيد:

PHPMyVariable = “Hi there!”Print(MyVariable)

به‌دنبال تايپ عبارت بالا پيام «!Hi there» روي صفحه‌نمايش ظاهر خواهد شد. به اين نكته توجه داشته باشيد كه به‌منظور اجراي يك متغير نيازي به استفاده از علامت كوتيشن (") نداريد. علامت‌هاي كوتيشن عينا ترجمه مي‌شوند. در دنياي برنامه‌نويسي مجموعه‌اي از حرف‌هاي اين چنيني را كه در كوتيشن نشان داده مي‌شوند رشته (String) مي‌نامند. رشته‌ها را مي‌توان نوعي متغير به‌حساب آورد، اما متغيرهاي متعدد ديگري هم وجود دارند. نوع ديگر متغير، عدد صحيح (Integer) است، اين متغير همان‌طور كه از نامش مي‌شود فهميد، نماينده‌ي يك عدد صحيح است.

با درانديشه متخصصينگرفتن اين توضيحات، مي‌توانيم عبارت زير را به‌منظور نمايش عدد ۳ روي صفحه، تايپ كنيم:

PHPMyVariable = 3Print(MyVariable)

برخي از زبان‌هاي برنامه‌نويسي از شما مي‌خواهند به‌صراحت بيان كنيد كه مي‌خواهيد از چه متغيري استفاده كنيد. براي مثال (”!String MyVariable = “Hello)، اما در پايتون، ابزار مترجم مي‌تواند از روي خود متن نوع متغير را تشخيص دهد. يكي از دلايلي كه انجام چنين كاري را براي مترجم امكان‌پذير مي‌كند اين است كه پايتون درمقايسه با برخي زبان‌هاي برنامه‌نويسي نظير جاوا از تنوع كمتري از متغيرها بهره مي‌گيرد. براي مثال در پايتون خبري از متغير بولين (Boolean) نيست. 

در حال حاضر در يادگيري مقدماتي نيازي نيست كه به دست‌و‌پنجه نرم‌كردن با ديگر انواع داده‌ها بپردازيم، اما بد نيست به‌صورت اوليه با آن‌‌ها آشنايي پيدا كنيد. در هر صورت وقتي در پايتون عميق‌تر شويد خواهيد فهميد كه اين زبان برنامه‌نويسي شامل متغيرهاي اعداد (Numbers)، رشته‌ها (Strings)، فهرست‌ها (Lists)، چندتايي‌ها (Tuples) ديكشنري‌ها (Dictionaries)‌ است. در انديشه متخصصين داشته باشيد كه خود متغير اعداد از اعداد صحيح (Integers)، اعداد حقيقي مميز شناور (Floats)، اعداد بزرگ (Longs) و اعداد مختلط (Complexes) تشكيل شده است. 

چه نيازي به متغير وجود دارد؟ اصلا چرا بايد بخواهيد از متغير استفاده كنيد؟ زيرا متغيرها همان معيارهايي هستند كه باعث پويايي كد شما مي‌شوند. پويايي كد به‌ اين معني است كه امكان تغيير نحوه‌ي رفتار اپليكيشن‌تان براي شما فراهم مي‌شود. درواقع به‌لطف پويايي، مي‌توانيد تعيين كنيد كه اپليكيشن بسته‌به كاري كه متخصص انجام مي‌دهد به‌شكلي متفاوت عمل كند. البته تفاوت عملكرد اپليكيشن به فاكتورهاي ديگري نيز ارتباط خواهد داشت. 

كد زير را در پايتون اجرا و نتيجه را مشاهده كنيد تا گفته‌هاي بالا را بهتر درك كنيد:

PHPMyVariable1 = 2MyVariable2 = 20Print(MyVariable1 * MyVariable2)

در انديشه متخصصين داشته باشيد كه به‌هنگام حرف زدن به زبان رايانه‌ها، علامت * نشان‌دهنده‌ي عمل ضرب است. 

افزون بر اين‌ها، امكان تركيب رشته‌ها به روش‌هايي جالب براي‌تان فراهم مي‌شود كه نمونه‌ي آن را در زير مي‌توانيد ببينيد:

PHPFirstName = “Bill”LastName = “Gates”FullName = FirstName + “ “ + LastNameprint(FullName)

تا اين مرحله توانستيم به سؤال «پايتون چيست» پاسخ دهيم و ماهيت كلي آن را مشخص كنيم. همچنين چندين كد ساده نوشتيم تا با نحوه‌ي كار آشنا شويم. انديشه متخصصينتان درمورد ساخت اپليكيشني كه متخصص بتواند از آن استفاده كند و لذت ببرد، چيست؟ براي عملي‌كردن اين كار، بايد به متخصص امكان دهيم كه با اپليكيشن تعامل برقرار كند. اين يعني بايد اپليكيشن را به‌گونه‌اي بسازيم كه توانايي دريافت فرمان‌هاي ورودي را داشته باشد. 

كد زير را امتحان كنيد:

PHPUserName = input(“Please enter your name: ”)Print(“Hello “ + UserName)

با كمي فكر كردن مي‌توانيد روند كلي كار را متوجه شويد. وقتي كه از دستور input استفاده مي‌كنيد، پايتون به‌صورت بلادرنگ متن موجود در پرانتز را براي متخصص به‌نمايش درمي‌آورد و منتظر پاسخ او مي‌ماند. از اين رشته‌ي خاص مي‌توان به‌عنوان نام متخصصي (UserName) ياد كرد. در انديشه متخصصين داشته باشيد كه پايتون ۲ به‌جاي input از raw_input استفاده مي‌كند.

حال ورودي‌هاي موردانديشه متخصصينمان را داريم و به واسطه‌ي آن‌ها مي‌توانيم با متخصص تعامل برقرار كنيم. حتي برخي از كدهاي ساده را نيز اجرا كرده‌ايم. انديشه متخصصينتان چيست تمامي آنچه را كه ياد گرفتيم در اپليكيشني كوچك و جالب كنار هم قرار دهيم؟ كد زير را امتحان كنيد. اپليكيشني كه ازطريق اين كد ساخته مي‌شود به‌ متخصص اعلام مي‌كند چقدر تا رسيدن به سن ۱۰۰ سالگي فاصله دارد:

JAVAUserAge = input("How old are you? ")YearsTo100 = 100 - int(UserAge)print("In ", YearsTo100, "years, you'll be a hundred!!")print("That is ", int(UserAge) * 360, " days! Or ", (int(UserAge) * 360) * 24, " hours. ")

پيش از به‌پايان رساندن يادگيري مقدماتي پايتون بهتر است با مفهوم ديگري نيز در اين زبان برنامه‌نويسي آشنا شويد، مفهومي كه قطعا با آن برخورد خواهيد كرد: دستورهاي شرطي (Conditional Statements). يك دستور شرطي، فرماني است كه تنها در شرايطي خاص اجرا مي‌شود. اين موضوع به‌طور معمول يعني اينكه ابتدا مقادير متغيرها را مطالعه كنيد. به‌منظور استفاده از دستورهاي شرطي در پايتون، بايد از دستور If بهره بگيريد و به‌دنبال آن از تورفتگي (Indentation) استفاده كنيد. 

براي مثال مي‌توانيد كد زير را اجرا كنيد:

PHPUserName = input(“Please enter your name:”)print(“Hello “ + UserName)if UserName == “Zoomit”:                print(“Admin mode enabled”) print(“What would you like me to do now?”)

در اين برنامه، كدي كه تورفته شده است تنها تحت يك شرط خاص اجرا مي‌شود؛ اجرا شدن كد موردمباحثه وابسته‌به اين است كه متخصص حتما از نام متخصصي Zoomit استفاده كند. درواقع شما در كد بالا تعيين مي‌كنيد كه «اگر نام متخصصي Zoomit باشد، كد تورفته اجرا شود». در انديشه متخصصين داشته باشيد كه به‌هنگام مطالعه مقادير متغيرها از دو علامت = استفاده مي‌كنيم. زماني به استفاده از يك علامت = روي مي‌آوريم كه در پي اختصاص‌دادن مقدار به متغير باشيم. در مرحله‌ي بعد پيامي با متن «اكنون از من مي‌خواهيد چه كاري انجام دهم؟» روي صفحه ظاهر مي‌شود.

با استفاده از اين كدها و درس‌هاي ساده و پايه‌اي، مي‌توانيد براي توليد برخي ابزارها و اپليكيشن‌ها اقدام كنيد. ازطريق همين يادگيري‌ها امكان ساخت پرسش‌نامه، ماشين‌حساب يا حتي يك ديتابيس ساده فراهم مي‌شود. البته براي بهره‌گيري از قدرت كامل پايتون بايد حتما با مفاهيمي نظير توابع (Functions)، ماژول‌ها (Modules) و موارد مشابه آشنايي پيدا كنيد. پايتون زباني بسيار گسترده است و هرچه در آن عميق‌تر شويد لذت بيشتري به شما منتقل خواهد شد.

شما متخصصان اخبار تخصصي، علمي، تكنولوژيكي، فناوري مرجع متخصصين ايران چه انديشه متخصصيناتي درمورد زبان برنامه‌نويسي پايتون داريد؟ لطفا تجربه‌ي خود را از كار با پايتون با ما در ميان بگذاريد.