پایتون زبان برنامه نویسی شیءگرا، مفسری و سطح بالا است. روش استفاده از این زبان بسیار ساده است. در ضمن، پایتون به یکی از پرکاربردترین زبانهای برنامه نویسی در صنعت نرمافزار، تبدیل شده است. برای اینکه بدانیم پایتون چیست باید با کاربردهای پایتون هم آشنا شویم. توسعهدهندگان از پایتون در کارهایی مانند «برنامه نویسی رقابتی» ( Competitive Programming) توسعه اپلیکیشنهای تحت وب و تولید نرمافزار استفاده میکنند. پایتون بخاطر سینتکس بسیار سادهاش به گزینهی بسیار خوبی برای آموزش برنامه نویسی تبدیل شده است. استفاده از پایتون به سرعت در حال زیاد شدن است. زیرا این زبان در حوزههای مدرن و جدیدی مانند یادگیری ماشین، علم داده و خودکارسازی وظایف نیز کاربرد دارد. در فهرست برترین زبانهای برنامه نویسی، پایتون تقریبا همیشه جزو گزینههای اول است.
پایتون ازجمله زبانهای برنامهنویسی است متنباز است که به دلیل سادگی و خوانایی بالا و همچنین، کتابخانههای متنوع در حوزههای مختلفی مثل توسعه وب، علم داده، یادگیری ماشین، هوش مصنوعی و ... از آن استفاده میشود. این زبان برنامه نویسی مفسری، شیءگرا و سطح بالا است. هدف اصلی از پایتون، افزایش خوانایی و کاهش حجم کدها بوده است.
از پایتون در حوزههای متنوعی استفاده میشود. برای مثال میتوان از توسعه بازی و آموزش برنامه نویسی به افراد مبتدی تا نوشتن اسکریپتهای پیچیده و طراحی نرمافزارهای بزرگ نام برد. جامعه کاربری پایتون، بزرگ و فعال است. در نتیجه کتابخانههای کاربردی بسیار زیادی هم برای آن ساخته شدهاند. پایتون فریمورکهای زیادی برای توسعه نرمافزار به صورت بک اند و حتی فرانت اند دارد. برای درک بهتر اینکه پایتون چیست باید نگاه کلی به این زبان داشته باشیم. در نتیجه در این مطلب، موارد پایین را بررسی میکنیم.
ویژگیهای پایتون
نکات مثبت و منفی پایتون
کاربردهای آن
زبان پایتون در سال ۱۹۸۰ و توسط آقای «خیدو فان روسوم» (Guido van Rossum) ساخته شد. تمام هدف ایشان ساختن زبانی با خوانایی بالا و سینتکس ساده بود. سینتکس در زبانهای برنامه نویسی به روش استانداردی برای نوشتن عبارتهای دستوری و متغیرها گفته میشود. هر زبان برنامه نویسی از سینتکس مخصوص به خود استفاده میکند. در پایتون برای ارسال دستور چاپ به کامپیوتر فقط از کلمه کلیدی print() استفاده میکنیم.
روش نوشتن این دستور را در کادر زیر نمایش دادهایم.
# code print("Hello World")
بعد از نوشتن کد بالا، عبارت Hello World در خروجی کنسول پایتون نمایش داده میشود.
چند مورد از مهمترین ویژگیهای پایتون را در فهرست پایین نوشتهایم.
خوانایی بالا و راحتی در درک آن
زبان مفسری
شیءگرایی
رایگان و اوپن سورس
چندپلتفرمی
وجود صدها کتابخانه و فریم ورک مختلف
انعطافپذیری و پشتیبانی از رابط کاربری گرافیکی
نوعدهی خودکار
جامعه کاربری بزرگ و فعال
اگر در ابتدای مسیر یادگیری برنامه نویسی هستید، ویژگیهای بالا دلایل کافی برای انتخاب پایتون به عنوان اولین زبان هستند. البته برنامه نویسان حرفهای هم میتوانند با استفاده از پایتون، محصولات بزرگ و متنوعی ایجاد کنند.
زبان برنامه نویسی پایتون همیشه در حال پیشرفت و توسعه است. سادگی و قدرت زیاد این زبان، دو مورد از دلایل اهمیت و کاربرد زیاد آن هستند . شروع یادگیری پایتون برای بیشتر افراد آسان است. دانشجویان خیلی سریع در آموزش آن پیشرفت میکنند. اما یادگیری مباحث پیشرفته پایتون نیاز به تمرین و تلاش دارد. در نتیجه شاید بخواهند، بدانند که بهترین روش یادگیری پایتون چیست. استفاده از منابع یادگیری قدرتمندی مانند فیلمهای آموزشی به یادگیری مفاهیم پیشرفته کمک میکند. این فیلمها نسبت به دیگر منابع از کیفیت و بازدهی بیشتری برخوردار هستند.
هر زبان برنامهنویسی مزایا و معایب خاص خود را دارد. این ویژگیهای مثبت یا محدودیتها، باعث میشوند آن زبان برای بعضی پروژهها مناسب بوده و برای بعضی دیگر مناسب نباشد. برای انتخاب زبان مناسب در هر پروژه، باید مزایا و معایب آن زبان را بررسی کرد و با توجه به نیازهای پروژه تصمیم گرفت.
استفاده از پایتون مزیتهای بسیار زیادی دارد. در فهرست زیر، چند مورد از مهمترین این مزیتها را نام بردهایم.
یادگیری، خواندن و درک کدهای این زبان ساده است.
زبانی با کاربری عمومی است که به صورت اوپن سورس عرضه شده.
استفاده از پایتون باعث افزایش بهرهوری میشود.
کتابخانههای متنوعی دارد.
کتابخانه استاندارد بسیار غنی دارد.
جامعه کاربری قدرتمندی دارد.
پایتون، زبان مفسری است.
در بخش بعد هم با محدودیتهای پایتون آشنا میشوید.
پایتون در کنار نکات مثبت بسیار زیادی که دارد، دچار کمبودهایی هم هست. به عنوان توسعهدهنده لازم است که با این محدودیتها آشنا باشیم.
محدودیتهای طراحی
ضعف در مدیریت حافظه
محاسبات ضعیف در دستگاههای موبایل
اعلام خطا در زمان اجرا
سرعت اجرای پایین
پایتون هم بسیار محبوب است و هم با تکنولوژیهای مدرن کار میکند. توسعهدهندگان در زمینههای مختلف از پایتون استفاده میکنند.
در این بخش از مطلب، چند مورد از رایجترین کاربردهای پایتون را معرفی کردهایم.
استفاده از پایتون ساده است و فریمورکهای بسیار پیشرفتهای دارد. بنابراین توسعهدهندگان از پایتون در توسعه اپلیکیشنهای تحت وب هم استفاده میکنند.
با استفاده از فریمورکهای پایتون میتوان وبسایتهای پویا با رابطهای کاربری قوی ساخت. به عنوان نمونه میتوان از جنگو و فلسک به عنوان فریمورکهای مناسب برای این کار نام برد. بیشتر شرکتهای اینترنتی در حال حاضر از فریمورکهای پایتون به عنوان تکنولوژی مرکزی در سازمانهای خود استفاده میکنند. زیرا هم کار با این زبان ساده است. هم مقیاسپذیری و کارایی بالایی دارد. توسعه وباپلیکیشنها یکی از مهمترین کاربردهای پایتون است. این زبان در صنعت ساخت و طراحی وبسایتهای کارآمد، کاربرد بسیار زیادی دارد.
با استفاده از کدهای پایتون، دانشمندان داده مدلهای هوشمند بسیار قدرتمندی میسازند. به راحتی میتوان کار با امکانات اختصاصی پایتون را آموخت. در نتیجه توسعهدهندگان با زحمت کمتری الگوریتمهای پیچیده را طراحی میکنند. از علم داده برای ساخت مدلها و شبکههای عصبی استفاده میشود. این سیستمها توانایی یادگیری مغز انسان را تقلید میکنند. از طرف دیگر نسبت به مغز مجزا سرعت عمل بیشتری دارند. علم داده برای استخراج الگو در دادههای قدیمی به کار برده میشود. این الگوها به گرفتن تصمیم درست توسط مدلهای هوش مصنوعی کمک میکنند. شرکتها از علم داده برای تصمیمگیری در سرمایهگذاریهای آینده استفاده میکنند.
با استفاده از کتابخانههای پایتون مانند «BeautifulSoup» و «Pandas» و «Matplotlib» و غیره میتوانیم در پروژههایی مانند وب اسکرپینگ، فرایند انجام کارها را به صورت خودکار برنامهریزی کنیم. شرکتها از رباتهای هوش مصنوعی برای تماس با مشتریان و کمک به آنها استفاده میکنند. این کار باعث صرفهجویی در هزینهها و ارائه خدمات بهتر به مردم میشود. «وب اسکرپینگ» (Web Scraping) یا گرفتن داده از وبسایتها به سازمانها کمک میکند که دادههای خود را بازیابی کنند. همچنین میتوانند روشهای مختلف انجام کارها را از رقبای خود بیاموزند. این مسئله برای رشد در بازار به آنها کمک میکند.
در حوزه «طراحی به کمک کامپیوتر» (Computer-Aided Design | CAD) برای ساخت مدلهای دوبعدی و سهبعدی دیجیتال میتوانیم از پایتون کمک بگیریم. نرمافزارهای مختلفی از قبل برای انجام پروژههای CAD طراحی شدهاند. اما توسعهدهندگان میتوانند با پایتون ابزارهای CAD مخصوص به خود را طراحی کنند. این کار با توجه به نیاز پروژه و میزان پیچیدگی وظایف انجام میشود. به دلیل چندپلتفرمی بودن این زبان، برنامههای ساخته شده با پایتون به راحتی بر روی سیستمهای مختلف اجرا میشوند. همچنین اشتراکگذاری این برنامهها هم ساده است.
متخصصان پایتون با استفاده از کتابخانههایی مانند Pandas و «تنسورفلو» (TensorFlow) کارهایی مانند تحلیل داده و یادگیری ماشین را انجام میدهند. آنها میتوانند دادهها را بررسی کنند، هرجا که نیاز بود تغییر بدهند و در نهایت اطلاعات ارزشمندی را از درون دادهها استخراج کنند.
پایتون یکی از پرکاربردترین زبانها در این حوزه است. افراد زیادی فکر میکنند که پایتون زبان تخصصی هوش مصنوعی و یادگیری ماشین است. زیرا تاثیر زیادی در پیشرفت این شاخه از علم داشته است. پایتون کتابخانههای کاربردی بسیار زیاد و جامعه کاربری فعالی در این حوزه دارد. از آنجا که هوش مصنوعی و یادگیری ماشین با سرعت بسیار زیادی در حال پیشرفت هستند پس در آینده از پایتون بیش از امروز استفاده خواهند کرد.
از پایتون برای ساخت بازیهای کامپیوتری هم میتوان استفاده کرد. کتابخانهای با نام «Pygame» برای بازیسازی در پایتون فراهم شده است. با کمک این کتابخانه میتوان بازیهای دوبعدی و سهبعدی را توسعه داد. با کمک Pygame بازیهای جذابی ساخته میشوند. بعضی از مشهورترین بازیهای کامپیوتری با کمک پایتون توسعه داده شدهاند. صنعت بازیسازی به مرور زمان در حال پیشرفت هرچه بیشتر است. بنابراین استفاده از پایتون و کتابخانههای آن هم رفتهرفته بیشتر میشود. ساختن بازی با این کتابخانه بسیار آسان است. حتی کاربران مبتدی هم با کمی تمرین و مطالعه میتوانند بازیهای سادهای را طراحی کنند.
پایتون زبان برنامه نویسی بسیار مشهوری است. مردم زیادی به دنبال یادگیری آن هستند. یکی از دلایل محبوبیت پایتون وجود کتابخانههای فراوان و جامعهکاربری فعال آن است. این مسئله باعث شده که پایتون به گزینه بسیار مناسبی برای هر دو قشر تازهکار و حرفهای تبدیل شود. از پایتون برای انجام پروژههای مختلفی در حوزههایی مانند توسعه وباپلیکیشنها، بازیسازی، خودکارسازی وظایف و تکنولوژیهای مدرنی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و علم داده استفاده میشود.
