همه چیز درباره زبان برنامه نویسی Python

امروزه تعداد زبان‌های برنامه نویسی بسیار زیاد است و هر کدام کاربردهای مختلفی دارند. هر کدام از این زبان‌ها مزایا و معایب خودشان را دارند. یکی از زبان‌‌های برنامه نویسی مطرح بین برنامه نویسان پایتون است که روز به روز به میزان محبوبیت آن اضافه می‌شود. از این زبان برنامه نویسی برای انجام کارهایی زیادی از جمله برنامه نویسی هوش مصنوعی، توسعه وب، ساخت اپلیکیشن‌های موبایل و دسکتاپ استفاده می‌شود. اگر برای شروع آموزش پایتون و انتخاب آن با شک، تردید و سوالات زیادی در حال دست و پنجه نرم کردن هستید، ادامه این مطلب را از دست ندهید تا بدانید زبان برنامه نویسی پایتون چیست و چه کارهایی را می‌تواند انجام دهد.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

اولین و مهمترین ویژگی این زبان «سادگی و آسانی» آن می‌باشد. این ویژگی آموزش پایتون را به یکی از بهترین گزینه‌ها برای انتخاب کسانی تبدیل کرده است که قصد دارند برای اولین بار به آموزش برنامه نویسی بپردازند. پایتون را خیلی سریع می‌توانید یاد بگیرید و به سرعت کدنویسی را با آن شروع کنید. اما اشتباه نکنید، سادگی پایتون به معنای ضعیف بودن آن نیست، بلکه python یک زبان برنامه نویسی مفسری، چندمنظوره و سطح بالاست که از شی گرایی و برنامه نویسی ساختار یافته به طور کامل پشتیبانی می‌کند.

از این زبان برنامه نویسی به طور گسترده در دنیا استفاده می‌شود و برای آن فرقی نمی‌کند که هدف شما از استفاده آن ایجاد وب اپلیکیشن و برنامه نویسی دسکتاپ است و یا حتی برنامه نویسی هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، این زبان به بهترین نحو از عهده تمام آن‌ها بر خواهد آمد و به ‌جرات می‌توان ادعا کرد که در دیگر زمینه‌های برنامه‌ نویسی شما را تنها نخواهد گذاشت. برای اینکه بدانید که مهمترین ویژگی‌های پایتون چیست که آن را به چنین زبان قدرتمندی تبدیل کرده است، باید با ساختار آن آشنا شوید.

زبان برنامه نویسی پایتون چه ویژگی هایی دارد؟

ایتون زبانی قدرتمند و منعطف است که ساختاری بسیار منظم و کدنویسی در آن بسیار راحت است. این زبان برنامه نویسی تمرکز زیادی روی خوانایی کدها دارد، به طوری که هر کسی می‌تواند به راحتی کدهای این زبان را بخواند و با آن ارتباط برقرار کند. همانطور که اشاره شد، پایتون از انواع روش‌های برنامه نویسی مثل پروسه‌ای، تابعی و البته شیء گرایی پشتیبانی می‌کند. همین مورد باعث شده که در پروژه‌های بزرگ و حساس روی پایتون حساب باز کنند.

مفسری بودن این زبان یعنی کدهای پایتون خط به خط توسط مفسر ترجمه می‌شوند. مفسر پایتون برای سیستم عامل‌های مختلف وجود دارد. وظیفه این مفسر تبدیل کدهای پایتون به زبان ماشین و سپس اجرای آن‌ها است. بسیاری از توزیع‌های لینوکس به طور پیشفرض پایتون و مفسر آن را دارند و شما بدون نیاز به انجام هیچ اقدامی می‌توانید کدنویسی را در این سیستم عامل شروع کنید. همچنین فایل نصبی نسخه ویندوز و سیستم عامل مک‌ هم از سایت پایتون قابل دانلود است.

هر نرم افزار یا ابزار جدید که معرفی می‌شود، برای انتشار از یک پروانه یا مجوز (License) استفاده می‌کند. این مجوزها ماهیت برنامه را مشخص می‌کنند و به بقیه نشان می‌دهند که چطور باید از نرم افزار استفاده کرد. مثلا نرم افزارهای آزاد 4 سطح آزادی را به برنامه نویس تضمین می‌دهند و لایسنس GPL این چهار سطح را در خود جا داده است. 4 سطح آزادی که نرم افزارهای آزاد باید از آن پیروی کنند عبارتند از:

1. کاربران بتوانند نرم افزار را به هر منظوری استفاده کنند.
2. کابران بتوانند نرم افزار را تغییر دهند و به سورس کد برنامه دسترسی داشته باشند.
3. کاربران بتوانند یک نسخه از نرم افزار را بازنشر کنند.
4. دیگر کاربران بتوانند نسخه‌های بازنشر شده را ویرایش کرده و دوباره انتشار دهند.

پایتون تحت پروانه اختصاصی خودش به نام PSFL یا Python Software Foundation License منتشر می‌شود. این مجوز کاملا مشابه مجوز GPL است، اما در بند چهارم سخت‌گیری کمتری برای بازنشر نرم افزارها در نظر گرفته است. به همین دلیل توسعه دهندگان به راحتی برای این زبان کتابخانه‌های زیادی طراحی کرده اند و به لطف آن‌ها پایتون کتابخانه‌های مشهوری دارد که در توسعه و پیشرفت آن نقش مهمی ایفا کردند. این کتابخانه‌ها بودند که پایتون را محبوب‌تر کرده و پای این زبان را به حوزه‌های مختلفی مثل طراحی سایت، طراحی اپلیکیشن، هوش مصنوعی و داده کاوی باز کردند.

تاریخچه زبان پایتون | چگونه به وجود آمد و چطور رشد کرد؟

حال که دانستید پایتون چیست بگذارید به صورت مختصر به تاریخچه آن بپردازیم. اصلیت پایتون هلندی بوده و تولد آن به سال 1990 برمی‌گردد. آقای Guido van Rossum قبل از خلق پایتون، روی پروژه ABC کار می‌کرد که یک زبان برنامه نویسی دستوری و همه‌منظوره بود. در واقع پایتون تلاشی از طرف Rossum بود تا زبان ABC را بهتر کرده و بعضی از ضعف‌های آن را برطرف کند. در ادامه با ما همراه باشید تا با مفهوم پایتون چیست آشنا شوید.

اولین نسخه پایتون در سال 1990 معرفی شد. یک سال بعد یعنی در سال 1991، مفاهیم مهمی مثل Class ،List و String در پایتون پشتیبانی شد. همچنین از مهمترین ویژگی هایی که در این سال به این زبان اضافه شد، می‌توان به پشتیبانی از Lambda ،map و Filter اشاره کرد. همه این موارد دست به دست هم داده بودند تا برنامه نویسی تابعی ( Functional Programing ) در پایتون راحت‌تر انجام شود.

در سال 2000 تحولی بزرگ برای زبان پایتون اتفاق افتاد. در این سال پایتون 2 معرفی شد و برنامه نویسان زیادی از آن استقبال کردند. مهم‌ترین تغییری که در این نسخه شاهد بودیم، پشتیبانی از Unicode بود. یونیکد برای نمایش کاراکترها، از 16بیت استفاده می‌کند. در صورتی که کد ASCII با 8 بیت کار می‌کند. بعد از این تغییر پایتون می‌توانست تا 65.536 کاراکتر را پشتیبانی کند.

با اینکه پایتون 2 خوب بود، اما هنوز هم نیاز به یک سری تغییرات و بهبودها داشت. در سال 2008 پایتون 3 معرفی شد تا مشکلات رایج در نسخه قبلی را حل کرده و روش‌های قدیمی برنامه نویسی را حذف کند. بعد از این نسخه پایتون‌کارها به دو گروه تقسیم شدند. برنامه نویسانی که به پایتون 2 مسلط هستند و برنامه نویسانی که با پایتون 3 کار می‌کنند. از همان سال 2008 تا امروز بسیاری از شرکت‌های فعال در حوزه IT زیرساخت خود را به پایتون 3 انتقال داده‌اند و سایر شرکت‌ها هم در حال مهاجرت به این نسخه هستند.

آموزش پایتون را با کدام نسخه آغاز کنیم؟

اوایل که پایتون 3 معرفی شد، بعضی از برنامه نویسان پایتون 2 در مقابل آن موضع گرفتند و استقبال زیادی از این نسخه نشد. شاید دلیل آن تازگی پایتون 3 و ترس از مهاجرت به نسخه جدید این زبان برنامه نویسی بود. آن زمان کسانی که تازه پایتون را شروع می‌کردند با دو سوال مهم مواجه می‌شدند. که بهترین نسخه زبان برنامه نویسی پایتون چیست و برای آموزش پایتون باید کدام یک را انتخاب کنند؟

در آن سال‌ها هنوز پکیج‌ها و کتابخانه هایی پایتون 2 برای پایتون 3 در دسترس نبودند. این موارد توسعه‌ دهندگان را برای مهارجرت از نسخه 2 به نسخه سوم این زبان برنامه نویسی نگران می‌کرد. اما با گذشت زمان این نسخه از زبان پایتون امتحان خود را پس داد و توانست جایگاه خود را در میان برنامه نویسان پیدا کند. با این حال توسعه دهندگان پایتون، برای نسخه 2 آن آپدیت‌های جدیدی ارائه کردند. این آپدیت‌ها به برنامه نویسان این اجازه را می‌داد که بتوانند برنامه‌های خود را با پایتون 2 کدنویسی کنند، اما در نهایت آن را با پایتون 3 مورد پردازش قرار دهند.

در زبان پایتون دستور Print برای چاپ کاراکتر استفاده می‌شود. در نسخه 3 این دستور یک تابع است و ساختار نوشتاری آن با پایتون 2 تفاوت دارد. کد زیر دستور چاپ رشته را در پایتون 2 نشان می‌دهد :

print &quotvanillaChromosome&quot

اما در پایتون 3 دستور Print به شکل زیر نوشته شده و رشته ما باید داخل () قرار بگیرد. برای مثال :

print (&quotvanillaChromosome&quot)

تفاوت دیگر این دو نسخه در شیوه استفاده از یونیکد است. همانطور که اشاره کردیم در پایتون 2 یونیکد به این زبان برنامه نویسی اضافه شد. اما در پایتون 2 باید قبل از رشته یک U قرار دهید اما در پایتون 3 نیازی به این کار نیست. یک مشکل دیگر در پایتون 2 مربوط به تقسیم اعداد صحیح است که در پایتون 3 این مشکل برطرف گردید. در پایتون 2 اگر عدد 11 را به 5 تقسیم کنیم باقی مانده تقسیم 2 می‌شود. در صورتی که باید به عدد 2.2 برسیم. حالا اگر همین تقسیم را با پایتون 3 انجام دهیم، می‌بینیم که عدد 2.2 را به ما بر می‌گرداند.

در پایتون برای گرفتن ورودی از کاربر، از دستور input() استفاده می‌کنیم. در پایتون 3 به طور پیش‌فرض تمام ورودی‌ها رشته در نظر گرفته می‌شوند. مثلا اگر سن کاربر را بپرسید و او عدد 25 را ارسال کند، سیستم 25 را به عنوان یک رشته در نظر گرفته و نوع آن را str قرار می‌دهد. ولی در پایتون 2 باید تایع input را به شکل raw_input تعریف کنید تا به عنوان یک رشته شناخته شود.

کدام شرکت‌ها و محصولات از پایتون استفاده می‌کنند؟

امروزه پایتون یکی از پرکاربردترین زبان‌های برنامه نویسی در دنیا است. هرجایی که بحث هوشمندسازی، اتوماسیون و کدنویسی به میان می‌آید، پایتون هم آنجا حضور خواهد داشت. پایتون علاوه بر کاربردهای تجاری و صنعتی که دارد، در دانشگاه‌ها و مدارس سرتاسر دنیا تدریس می‌شود. زیرا این زبان برنامه نویسی توسط بزرگترین شرکت‌های فعال در حوزه تکنولوژی آزمایش شده است و توانسته است که از تمام این آزمایش‌ها سربلند خارج شود. در ادامه این مطلب قصد داریم به معرفی برخی از بزرگترین شرکت هایی بپردازیم که از این زبان قدرتمند استفاده می‌کنند.

• شرکت Instagram : امروزه کمتر کسی پیدا می‌شود که نداند اینستاگرام بزرگترین سرویس اشتراک عکس و ویدئو در دنیا است. کاربران این شبکه اجتماعی در حال حاضر به بیشتر از یک میلیارد نفر رسیده‌اند. زمانی که اینستاگرام با این تعداد کاربر دست روی چیزی می‌گذارد، احتمالا آن چیز ارزش امتحان کردن دارد. در حال حاضر اینستاگرام بزرگترین سیستمی است که تحت یکی از فریم ورک‌های پایتون به نام Django پیاده‌سازی شده و برای بک اند خود از پایتون استفاده می‌کند.
• شرکت Google : در فضای اینترنت تعداد بسیار زیادی از موتورهای جستجو در حال فعالیت هستند که وظیفه دارند بهترین پاسخ‌ها و نتایج را به کاربران ارائه دهند. اما از میان تمام آن‌ها موتور جستجوگر گوگل تواسته است عنوان بهترین و محبوب‌ترین جستجوگر اینترنت را کسب کند. شروع کار گوگل به سال 1996 برمی‌گردد، زمانی که دو دانشجوی دکترا با نام‌های سرگئی برین و لری پیج، کار خود را روی یک پروژه تحقیقاتی شروع کردند. این غول فناوری اطلاعات از زبان پایتون در طراحی بسیاری از محصولات خود کمک گرفته است.
• شرکت Spotify : اسپوتیفای یکی از مطرح‌ترین سرویس‌های اشتراک موسیقی در دنیا است. این سرویس در سمت سرور از ابزارهای مختلفی استفاده کرده که به ادعای یکی از مهندسین اسپاتیفای، سهم پایتون در توسعه این سرویس‌ها 80% بوده است. همانطور که میبینید یکی از محبوب‌ترین برنامه‌های ساخته شده با پایتون اسپاتیفای است.
• شرکت Netflix : نتفلیکس نام آشنایی در صنعت تلویزیون اینترنتی بوده و در 40 کشور دنیا کاربر دارد. این شرکت که یکی از بزرگترین سرویس‌های پخش فیلم و سریال به صورت استریم است در بلاگ خود اعلام کرده که از پایتون برای توسعه بخش‌های مختلفی استفاده کرده است.
• شرکت Uber : اگر با این شرکت آشنایی ندارید باید بگویم که اسنپ یک کپی موفق از Uber بود. میلیون‌ها نفر در روز از این تاکسی اینترنتی استفاده می‌کنند. این شرکت از زبان‌های مختلفی مثل جاوا، گو و غیره استفاده می‌کند اما دو زبان را به عنوان هسته اصلی معرفی کرده است. یکی Node.js برای تیم بازاریابی و یکی هم پایتون برای بخش‌های فنی و غیره.
• شرکت Dropbox : دراپ باکس یکی از بهترین سرویس‌های میزبانی فایل است. به کمک حافظه ابری این سرویس در هر جا که باشید فقط با دسترسی به اکانت، به فایل‌های خود دسترسی خواهید داشت. تا به حال فکر کرده‌اید دراپ باکس چطور از 2000 کاربر به 200 میلیون کاربر رسید؟ یکی از این دلایل استفاده از زبانی قدرتمند مثل پایتون بود. آن‌ها نه تنها از پایتون استفاده می‌کنند، بلکه سازنده آن را هم استخدام کرده‌اند تا مراحل استفاده از پایتون در این شرکت زیر نظر Guido van Rossum توسعه دهنده اصلی پایتون انجام شود.
• شرکت Pinterest : پینترست یک شبکه اجتماعی با تمرکز بر تصویر است که در سال 2019 نزدیک به 300 میلیون کاربر فعال دارد. امروزه پینترست از فریم ورک جنگو که یکی از فریم ورک‌های پایتون است، استفاده می‌کند. فریم ورک جنگو یکی از محبوبترین فریم ورک‌های توسعه وب به شمار می‌آید.

شروع آموزش پایتون | مروری بر سلام دنیا در پایتون

برای این که با ساختار پایتون آشنا شوید و ببینید برنامه نویسی با این زبان چقدر آسان است، قصد داریم جمله معروف Hello World را با کمک Python چاپ کنیم. برای چاپ این عبارت در زبان برنامه نویسی پایتون کافیست به صورت زیر عمل کنید:

print (&quotHello World&quot)

حالا اگر بخواهید همین عبارت را به زبان جاوا بنویسید باید دستورات زیر را تایپ کنید:

public class HelloWorld {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(&quotHello World&quot);
    }
}

همانطور که می‌بینید ساختار و قوائد زبان برنامه نویسی پایتون نسبت به زبان جاوا و البته سایر زبان‌های برنامه نویسی بسیار ساده‌تر است. این عامل نشان می‌دهد که علت محبوبیت پایتون چیست و چرا علاقه‌مندان به دنیای برنامه نویسی می‌توانند آموزش پایتون را بدون هیچگونه ترسی برای درگیر شدن با مفاهیم و ساختارهای پیچیده، شروع کنند.