معرفی کامل زبان برنامه نویسی پایتون

در دنیای کنونی، زبان های برنامه نویسی زیادی وجود دارد که هرکدام برای هدفی خاص طراحی گردیده اند. در بین تمامی آنها، یک زبان برنامه نویسی به نام زبان برنامه نویسی پایتون وجود دارد که حائز اهمیت می باشد و کاربرد های متنوعی می توان از این زبان برنامه نویسی استخراج نمود.

اما زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟ کجا ها استفاده می گردد؟ آیا یادگیری آن آسان می باشد؟. ما در این مقاله می خواهیم تمام جوانب زبان برنامه نویسی پایتون را آموزش بدهیم.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

اگر بخواهیم زبان برنامه نویسی پایتون (Python) را تعریف کنیم، می توان به تعریف زیر رجوع کرد:

“زبان برنامه نویسی پایتون یک زبان برنامه نویسی چند منظوره، شی گرا، متن باز، سطح بالا، تفسیری و پویا می باشد که در صنایع و شرکت های مختلفی به کار رفته است.”

برای توضیح بیشتر زبان برنامه نویسی پایتون، می بایست هر یک از ویژگی های آن را توضیح داد. برای مثال سطح بالا به معنای نزدیک بودن آن به زبان انسان است و افراد مختلف می توانند آن را راحت تر از بقیه برنامه نویسی ها یاد بگیرند؛ و به همین دلیل است که این زبان برنامه نویسی محبوبیت بیشتری را داراست. علاوه بر آن، این زبان به صورت متن باز یا Open Source می باشد و این موضوع باعث می شود تا خیلی ها بدون هزینه کردن پول های هنگفت، قادر به یادگیری آن باشند. کلمه تفسیری نیز که برای زبان برنامه نویسی پایتون به کار رفته به معنای مدیریت حافظه خودکار می باشد.

یکی دیگر از ویژگی های برتر زبان برنامه نویسی پایتون این است که می توان از آن در پلتفورم های مختلف مانند Mac، ویندوز، اندروید و … استفاده نمود و به همین دلیل است که آن را چند منظوره نام گذاری کرده اند. یک دیگر از ویژگی های برتر آن، می توان به کتابخانه (Library) بزرگ این زبان اشاره کرد که وسعت بالایی دارد و می توان موارد مختلفی را به یکدیگر متصل کرد. زبان برنامه نویسی پایتون به دلیل ویژگی های برتری که دارد، در بسیاری از سیستم های مدیریتی و طراحی اپلیکیشن های موبایل کاربرد داشته و با استفاده از آن، می توان نوآوری های متنوعی داشت.

تاریخچه

در دهه ۸۰ میلادی فردی به نام “خودو فان روسوم” (Guido van Rossum) در هلند شروع به طراحی زبان برنامه نویسی نمود و در سال ۱۹۹۱، زمانی که ۳۵ سال داشت، توانست پروژه زبان برنامه نویسی پایتون را به پایان برساند و به دنیا عرضه کند. نسخه ای که در آن سال ایجاد شد دارای ویژگی هایی همچون خاصیت ارث بری، پردازش استثنا و توابعی مانند List، str و Dict بود.

خیدو فان روسوم، خالق زبان برنامه‌نویسی پایتون

اما در سال ۱۹۹۴، نسخه شماره “۱.۰” به اجرا در آمد و ابزارهای جدید تری به آن اضافه شد. مواردی که به زبان برنامه نویسی پایتون در نسخه ۱.۰ اضافه شده، ابزارهای تابعی مانند Reduce، Lambda، Filter و Map بود. اما به روز شدن این برنامه نویسی همان جا خاتمه نیافت و در سال ۱۹۹۵، نسخه ۱.۲ نیز ارائه شد. اما در نسخه ۱.۴، ویژگی های مانند “پشتیبانی از اعداد” و “پشتیبانی از آرگومان های کلیدی ماژول ۳” نیز به برنامه نویسی پایتون اضافه گردید.

اما کاربردی ترین نسخه پایتون، نسخه ۲ آن می باشد که خیلی از برنامه نویس ها از این نسخه استفاده می کنند. دلیل ایجاد زبان برنامه نویسی پایتون طبق گفته سازنده آن، آقای “خودو فان روسوم”، این بود که زبان برنامه نویسی پایتون به صورت متن باز (Open Source) باشد تا هم یادگیری آن ساده باشد و هر کس که علاقه به برنامه نویسی دارد آن را یاد بگیرد، و از طرفی برای یادگیری برنامه نویسی پایتون هزینه های هنگفتی را شامل نشوند.

نسخه ۳

آخرین نسخه ای که برای این زبان ارائه شد، نسخه شماره ۳ بود که تغییرات شاخصی نسبت به نسخه های قبلی ایجاد کرده بود. تغییراتی مانند:

تغییر در تابع Print
پشتیبانی از “یادآوری تابع انتخابی”
یکسان کردن تابع str/Unicode
حذف خصوصیات “سازگاری معکوس”

درآمد و محبوبیت برنامه نویسی پایتون

طبق تحقیقات صورت گرفته در سال ۲۰۱۸ در ایالات متحده، برنامه نویسان زبان پایتون یکی از پردرآمد ترین افراد در این کشور می باشند و میانگین درآمد این برنامه نویسان ۱۱۶ هزار دلار می باشد، ولی این عدد برای کل کشور است و در هر ایالت این رقم متفاوت است. زبان برنامه نویسی پایتون نه تنها جز پردرآمد ترین شغل ها در ایالات متحده بوده بلکه جز بالاترین درخواست های شغلی نیز قرار دارد.

از طرفی، این زبان برنامه نویسی دارای بالاترین محبوبیت می باشد و طی ۲ دهه اخیر، این زبان توانسته محبوبیت بیشتری نسبت به زبان های دیگری همچون PHP پیدا کند. اما شاید بپرسید که چرا باید یک زبان آنقدر محبوبیت و درخواست شغلی پیدا کند؟. دلیل اول آن این است که شرکت های بزرگ در حال رو آوردن به زبان های متن باز مانند پایتون هستند. آمار زیر نشان دهنده آن است که شرکت های بزرگ، علاقه زیادی به استخدام برنامه نویسان پایتون پیدا کرده اند.

از طرفی، به دلیل آنکه این زبان چند مظوره است و همه می توانند آن را یاد بگیرند، شرکت ها حاضرند افراد را با تجربه کم استخدام کنند و آنها را در شرکت های خود پرورش بدهند. این موضوع باعث می شود تا هم به نفع شرکت ها و هم به نفع افراد کم تجربه باشد.

کاربرد

در بسیاری از پروژه های نرم افزاری، سعی می شود تا از برنامه نویسی های متن باز استفاده شود و دلیل آن هم بخاطر سادگی و هزینه کم آن است. یکی از خوبی های بارز و شاخص زبان برنامه نویسی پایتون این است که با پلتفورم های مختلفی سازگاری دارد. پلتفورم هایی همچون وب، کامپیوتر های شخصی، پلتفورم های بازی، رابط گرافیکی کاربر (GUI) و … از مثال هایی است که کاربرد آن را نمایان می سازد.

اما برای شفاف سازی موضوع، بهتر است شرکت های بزرگ و معروفی را نام برد که از این زبان برنامه نویسی استفاده می کنند. این شرکت شامل:

اینستاگرام:

یکی از محبوب ترین نرم افزار هایی که تقریبا هر کسی در دنیا از آن استفاده می نماید، اینستاگرام است. این نرم افزار که برای به اشتراک گذاری عکس و ویدئو طراحی شده که از پایتون برای طراحی آن استفاده شده است.

BitTorrent:

برنامه BitTorrent یکی از معرف ترین برنامه های دانلود و به اشتراک گذاری فایل در شبکه های Peer-to-Peer می باشد و در طراحی آن از پایتون استفاده شده است.

Dropbox:

این برنامه به منظور خدمات دهی برای ذخیره فایل ها در فضای ابری یا اینترنت طراحی شده است و یکی از معروف ترین برنامه های ذخیره سازی آنلاین فایل می باشد. این نرم افزار که هم برای موبایل و هم برای کامپیوتر های شخصی در دسترس می باشد.

بازی Civilization:

همانطور که گفته شد، زبان برنامه نویسی پایتون در پلتفورم های مختلف کاربرد دارد و یکی از آنان، پلتفورم های بازی می باشد. بازی Civilization که یکی از معروف ترین بازی های استراتژیک می باشد، توسط پایتون برنامه نویسی شده است.

Panda ۳D:

بسیاری از بازی هایی که شما مشاهده می کنید توسط یک سری موتور های بازی (Gaming Engine) طراحی می شود. یکی از این موتور ها Panda ۳D نام دارد و در طراحی این موتور از زبان برنامه نویسی پایتون استفاده شده است.

Ubuntu Software Center:

نرم افزار Ubuntu یکی از قوی ترین نرم افزار های نصب و مدیریت بر روی سیستم عامل های لینوکس و ابونتو می باشد که در طراحی آن نیز از زبان پایتون استفاده شده است.

بخش کد نویسی

بخش کد نویسی برنامه پایتون طوری برنامه ریزی شده است که بتوان راحت کد نویسی کرد و آن کد ها را خواند. اما بهتر است تا هر یک از بخش های آن را به صورت دقیق بررسی کنیم.

فضای خالی:

برنامه نویسی پایتون از ویژگی off-side استفاده می کند؛ این یعنی پایتون از فضاهای خالی بیشتر از آکولاد یا کلمات کلیدی برای تعیین بلوکه ستفاده می‌کند.

شرط ها:

هر زبان برنامه نویسی دارای شرط می باشد و در این قسمت، شرط ها را مورد بررسی قرار می دهیم:

شرط if: یک بلوکه کد را تا else یا elif اجرا می نماید.
شرط for: یک شی تکرار شدنی را در بلوکه یا کد تکرار می کند.
شرط class: یک بلوکه کد را اجرا می کند.
شرط def: یک تابع را می توان توسط def تعریف نمود.
شرط with: یک بلوکه کد را به “مدیر متن” ضمیمه می کند.

متغیر ها:

مانند برنامه نویسی های دیگر، پایتون نیز دارای یک سری متغیر می باشد که با آنها شما برنامه های مختلفی را تعریف نمود. متغیرهایی مانند:

str: یک رشته از کاراکتر ها که غیر قابل تغییر می باشد.
list: یک رشته از کاراکتر ها که تغییر پذیر می باشد.
tuple: یک رشته از کاراکتر ها که تغییر ناپذیر می باشد.
int و float: عدد صحیح و عدد اعشار.
complex: یک عدد مختلط با عدد حقیقی و قسمت موهومی.

مقایسه با برنامه نویسی های دیگر

همانطور که در ابتدای مقاله گفته شد، برنامه نویسی پایتون کاری ساده و فراگیر است. زبان پایتون یکی از موفق ترین زبان های برنامه نویسی است و توانسته رد پای خودش را در یوتیوب، بازار بورس نیویورک، ناسا و … باز جا بگذارد. اما آیا در مقایسه با بقیه نرم افزار ها و زبان های برنامه نویسی قادر به پیشی گرفتن است؟

مقایسه با Perl و PHP

زبان برنامه نویسی Perl یکی از قوی ترین و کاربردی ترین زبان های برنامه نویسی است ولی در مقایسه با پایتون، باید گفت که خوانایی برنامه نویسی پایتون بسیار بهتر از Perl می باشد زیرا بعد از نوشتن ۲۰ خط کد در Perl، دیگر نمی توان تشخیص داد که کدها در مورد چه چیزی هستند ولی پایتون قادر است حتی در ۳۰ خط، خوانایی خود را حفظ کند و برای کد نویسان دیگر راه را باز کند. این ویژگی منحصر به فرد توانسته شاخصه خوبی برای پروژه های بزرگ باشد. از طرفی به دلیل آنکه پایتون دارای کتابخانه (Library) بسیار وسیع تری است، می تواند کد های زیادی را درون خود جا دهد ولی در مورد برنامه Perl این موضوع صادق نیست.

مقایسه با Ruby

برنامه نویسی Ruby در ویژگی ها بسیار شبیه برنامه نویسی پایتون می باشد. برنامه نویسی Ruby دارای ویژگی تفسیری، سطح بالا و شی گرا می باشد که دقیقا همان ویژگی هایی است که پایتون دارد. شاید بتوان گفت که این دو نرم افزار هیچ فرقی با یک دیگر ندارند و هر دو به یک اندازه کارایی دارند. اما برنامه نویسی Ruby یک مشکل اساسی ای که نسبت به پایتون دارد این است که خیلی مبهم و گنگ می باشد. این موضوع باعث کاهش خوانایی یا فهمیدن کد های Ruby می شود و برای استفاده در پروژه های خیلی بزرگ مشکل ساز می شود.

مقایسه با Java

هم زبان برنامه نویسی پایتون و هم جاوا هر به صورت شی گرا می باشند که هر دو دارای کتابخانه وسیع می باشند. ولی یک اختلاف بزرگی بین پایتون و جاوا وجود دارد و آن هم در نوع زبانشان است.

جاوا ترکیبی از برنامه نویسی تفسیری و برنامه نویسی کامپایلی می باشد. زمانی که کد های جاوا می خواهند کامپایل بشوند، تبدیل به “بایت کد” (Bytecode) می شود و سپس اجرا می شود. به عبارت دیگر، بایت کد ها در فضای برنامه نویسی جاوا تبدیل به کد ماشینی شده و در کامپیوتر اجرا می شود. ولی زمانی که این اتفاق بیافتد، دیگر نمی توان آن کد ها را اصلاح نمود و این خود یک مشکل است. اما برنامه نویسی پایتون این مشکل را ندارد و هر زمان که برنامه نویس اراده کند، می توان این کد ها را اصلاح نماید.

برنامه نویسی پایتون یکی از قدرتمند ترین و آسان ترین برنامه نویسی هایی است که یک نفر می تواند یاد بگیرد و استفاده کند، و به دلیل گسترش و استفاده آن در شرکت های بزرگ، روزانه نیاز به برنامه نویسان پایتون نیز افزایش می یابد. اگر علاقه به برنامه نویسی دارید، پایتون می تواند راهی ساده و درآمد زایی برای شما باشد.

کلمات کلیدی : شایانیت – فناوری روز – تکنولوژی – آی تی – برنامه نویس – برنامه نویسی – زبان برنامه نویسی – پایتون – تعریف پایتون – تاریخچه ی پایتون – درآمد و محبوبیت پایتون –کدنویسی