زبان برنامه نویسی پایتون

• نویسنده : مریم کهدویی
• تاریخ انتشار : سه شنبه, 29 آبان 1403
• دسته بندی : فناوری اطلاعات
• 731 بازدید

زبان برنامه نویسی پایتون (Python Programming Language)، زبانی با یادگیری آسان محسوب می‌شود و از همین رو بسیاری از برنامه‌نویس‌های تازه‌کار آن را به عنوان اولین زبان برنامه‌نویسی خود برای یادگیری انتخاب می کنند، زیرا پایتون به عنوان یک زبان همه‌منظوره ساخته و توسعه داده شده و محدود به توسعه نوع خاصی از نرم‌افزارها نیست. به بیان دیگر، می‌توان از آن برای هر کاری، از تحلیل داده یا Analysis Data گرفته تا ساخت بازی‌های کامپیوتری استفاده کرد.

همچنین، پایتون در میان جوامع علمی از محبوبیت فوق‌العاده‌ای برخوردار است، زیرا از آن برای محاسبه معادلات پیچیده و تحلیل‌های داده استفاده می‌شود. در ادامه به طور دقیق‌تر به چیستی این زبان، دلایل محبوبیت، ویژگی‌ها، مزایا و معایب، کاربردها، نسخه‌های گوناگون و چگونگی انتخاب از میان آن‌ها، روش راه‌اندازی محیط پایتون، تفاوت‌های پایتون با دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی، جمعیت برنامه‌نویس‌های پایتون در جهان، وضعیت اشتغال برنامه‌نویس‌های پایتون در ایران، شش پروژه برنامه‌نویسی پایتون برای مبتدیان، مزایای یادگیری و روش یادگیری این زبان پرداخته خواهد شد.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

به بیان فنی، پایتون (Python) یک زبان برنامه‌نویسی شی‌گرا (Object-Oriented) و سطح بالا (High-Level) با معناشناسی (Semantic) پویای یکپارچه شده برای وب و ساخت و توسعه نرم‌افزارهای کاربردی (Application software) است. این زبان برنامه‌نویسی در زمینه توسعه سریع نرم‌افزارهای کاربردی (Rapid Application Development) دارای جذابیت بالایی محسوب می‌شود زیرا دارای انواع پویا (Dynamic Types) و انقیاددهنده پویا (Dynamic Binding) است.

پایتون، زبان برنامه‌نویسی نسبتا ساده‌ای محسوب می‌شود که یادگیری آن به دلیل دارا بودن «نحو» یکتایی که بر قابلیت خوانایی تمرکز و تاکید دارد آسان است. خواندن و ترجمه کدهای نوشته شده به زبان برنامه‌نویسی پایتون نسبت به دیگر زبان‌ها برای توسعه‌دهندگان (Developers) ساده‌تر محسوب می‌شود. این موضوع به نوبه خود هزینه‌های نگهداری و توسعه برنامه‌های نوشته شده به این زبان را کاهش می‌دهد زیرا امکان همکاری تیم‌ها بدون مواجهه با موانع زبانی و وجود تجربیات کاری متفاوت در میان اعضای تیم را به دست می‌دهد.

علاوه بر این، پایتون از ماژول‌ها (modules) و بسته‌ها (packages) استفاده می‌کند، بدین معنا که برنامه‌های این زبان قابل طراحی به سبک ماژولار (modular) هستند و کدهای نوشته شده در یک پروژه در پروژه‌های گوناگون دیگر نیز قابل استفاده مجدد محسوب می‌شوند. هنگامی که کاربری ماژول یا بسته مورد نیاز خود را توسعه داد، خودش یا دیگر علاقمندان (در صورتی که کد در اختیار عموم قرار بگیرد) می‌توانند آن را برای استفاده در دیگر پروژه‌ها گسترش دهند. ایمپورت (Import) و اکسپورت (Export) کردن این ماژول‌ها نیز کار آسانی است.

یکی از قابل توجه‌ترین مزایای زبان برنامه‌نویسی پایتون آن است که کتابخانه (Library) و مفسر استاندارد (Standard Interpreter) آن، هم به صورت دودویی (binary) و هم منبع (source) به رایگان در دسترس همگان قرار دارند. در پایتون هیچ انحصاری وجود ندارد، زیرا همه ابزارهای لازم برای آن در کلیه پلتفرم‌های اصلی (Main Platforms) موجود هستند. بنابراین، پایتون برای توسعه‌دهندگانی که نمی‌خواهند دغدغه هزینه‌های بالای توسعه را داشته باشند گزینه‌ای جذاب به شمار می‌آید.

برای افرادی که تصور می‌کنند مطالبی که بالاتر پیرامون پایتون ارائه شد فراتر از دانش آن‌ها است جای نگرانی وجود ندارد. کلیه جزئیات لازم در این رابطه در ادامه همین مطلب به طور کامل و به بیان ساده تشریح خواهد شد. آنچه افراد برای ادامه مطالعه این مطلب نیاز دارند بدانند این است که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی برای توسعه نرم‌افزارهای وب و نرم‌افزارهای کاربردی از جمله برنامه‌های موبایل محسوب می‌شود، یادگیری آن آسان و ابزارهای اساسی آن به رایگان در دسترس است. این امر موجب می‌شود که پایتون تقریبا برای همه افراد در دسترس و قابل استفاده باشد. افرادی که زمان کافی را به یادگیری زبان برنامه‌نویسی پایتون تخصیص دهند، می‌توانند برنامه‌های جالبی با این زبان خلق کنند.

 

دلایل محبوبیت پایتون چیست؟

میانگین درآمد برنامه‌نویس‌های پایتون ممکن است بالا باشد، اما این موضوع نمی‌تواند چرایی اینکه بسیاری از افراد آن را به عنوان زبان برنامه‌نویسی محبوب خود انتخاب می‌کنند توضیح دهد. در ادامه دلایل محبوبیت پایتون به طور جزئی‌تر مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

۱. غول‌های فناوری دنیا این زبان را دوست دارند: گوگل (Google)، یوتیوب (Youtube)، فیس‌بوک (Facebook)، ناسا (NASA)، دراپ‌باکس (Dropbox)، یاهو (Yahoo)، موزیلا (Mozilla)، کورا (Quora)، اینستاگرام (Instagram)، ردیت (Reddit) و IBM تنها برخی از نام‌های بزرگ فناوری به شمار می‌آیند که از پایتون به طور گسترده برای اهداف گوناگون استفاده می‌کنند و به طور مستمر به دنبال استخدام مهندس‌های پایتون هستند. 

 

گوگل از پایتون برای هر کاری از پیاده‌سازی الگوریتم‌های هوش مصنوعی (Artificial Intelligence) گرفته تا موتور اجرای برنامه گوگل (App Engine Cloud) استفاده می‌کند. این در حالیست که ۹۹/۹٪ کد دراپ‌باکس شامل بک‌اند سرور (server backend)، کلاینت دسکتاپ، منطق کنترل‌گر وب‌سایت (website controller logic)، بَک‌اند رابط برنامه‌نویسی کاربردی (API backend) و ابزارهای تحلیلی آن به زبان پایتون نوشته شده‌اند.

۲. به طور گسترده در یادگیری ماشین مورد استفاده قرار می‌گیرد: با رشد علم داده، محبوبیت پایتون به عنوان یک زبان علمی اوج گرفت. کتابخانه‌های یادگیری ماشین (Machine Learning) بسیار زیادی به زبان پایتون نوشته شده‌اند. در عین حال، ابزارهای زیادی نیز با فراهم آوردن امکان استفاده از زبان پایتون، انجام پروژه‌های یادگیری ماشین را آسان‌تر می‌سازند.

۳. مناسب بودن برای مبتدی‌ها: پایتون انتخاب خیلی خوبی برای برنامه‌نویس‌های مبتدی محسوب می‌شود زیرا ساده است و نحو انعطاف‌پذیری دارد. با پایتون، می‌توان به سرعت و سادگی برنامه‌های قابل استفاده‌ای ساخت. احساس دستاورد داشتن سریع فاکتور بسیار مهمی در یادگیری برنامه‌نویسی است.

 

۴. پایتون می‌تواند تنها زبان مورد نیاز کاربر باشد : از آنجا که پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه منظوره است، کاربر می‌تواند تقریبا برای کلیه پروژه‌ها از آن استفاده کند. مطابق گزارش Skill Up 2018: Developer Skills، پایتون زبان برنامه‌نویسی اسکریپتی است که به همه از کارشناسان تست نفوذ (pen testers) گرفته تا مهندسان دواُپس (DevOps engineers) درجه قابل توجهی از کنترل کردن را می‌دهد و آن‌ها را قادر به حل مسائل گوناگون می‌سازد. می‌توان از پایتون برای ساخت وب‌سایت‌ها، توسعه واسط گرافیکی کاربر (GUI | Graphical User Interface) و تحلیل داده استفاده کرد. این یعنی پایتون قابلیت‌های زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون را در یکجا گرد هم آورده و در واقع آنچه خوبان همه دارند پایتون به تنهایی دارد و بنابراین می‌تواند تنها زبانی باشد که یک برنامه‌نویس برای کلیه وظایف لازم در حین توسعه به آن نیاز دارد.

ویژگی‌های پایتون

زبان برنامه‌نویسی پایتون را اغلب می‌توان با زبان پِرل (Perl)، روبی (Ruby)، پی‌اچ‌پی (PHP) و جاوا (Java) مقایسه کرد. این موضوع به دلیل قدرت فوق‌العاده پایتون به عنوان یک زبان شی‌گرا است. پایتون همچنین دارای ویژگی‌های شایان توجهی دیگری است که آن را به زبانی جذاب برای توسعه‌دهندگان مبدل می‌کند. برخی از این ویژگی‌ها در ادامه بیان شده‌اند.

• • پایتون از نحو (syntax) ظریفی استفاده می‌کند که موجب می‌شود خوانایی برنامه‌های نوشته شده به این زبان بالا باشد. این امر به آن دلیل به وقوع می‌پیوندد که پایتون به جای نزدیک بودن به زبانی که کامپیوترها برای خواندن و تفسیر کد استفاده می‌کنند، یک زبان سطح بالا محسوب می‌شود که به زبان انسان نزدیک است (به گونه‌ای که انسان‌ها کلمات را در زبان انگلیسی می‌نویسند نزدیک است). برای مثال، دستور print آنچه را به آن داده شود – در زمان اجرا – نمایش می‌دهد.
• • پایتون زبانی ساده و استفاده از آن آسان است، بدین معنا که بالا آوردن برنامه‌ها و اجرای آن‌ها راحت خواهد بود. به همین دلیل است که پایتون زبانی ایده‌آل برای ساخت پیش‌نمونه (پروتوتایپ | prototype) و دیگر وظایف برنامه‌نویسی اد-هاک (اد-هوک | Ad-Hoc) محسوب می‌شود. این ویژگی برای تعمیر و نگهداری نرم‌افزار نیز بسیار مفید است.
• • پایتون با کتابخانه‌های استاندارد پایتون، پشتیبانی قابل توجهی را برای انواع وظایف برنامه‌نویسی مانند همگام‌سازی (syncing) با مرورگرهای وب، جست‌و‌جو از طریق متن و ویرایش فایل‌ها ارائه می‌کند. در اکثر زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر، نیاز به ساخت این محتوا از پایه است.
• • این زبان دارای یک حالت تعاملی است که تست کردن نرم‌افزار برای تکه‌های کوتاه کد را آسان می‌سازد. حتی یک محیط توسعه یکپارچه نیز برای زبان پایتون و همراه با آن ارائه می‌شود (این ویرایشگر کد به زبان پایتون نوشته شده و همراه با بسته پایتون در سیستم‌عامل ویندوز و مک نصب می‌شود). محیط توسعه، راه‌اندازی را بسیار آسان‌تر و سریع‌تر می‌سازد.
• • زبان پایتون را می‌توان با افزودن ماژول‌های جدید توسعه داد، حتی اگر این ماژول‌ها در زبان های C یا C++ کامپایل شده باشند. بهتر آنکه این ماژول‌ها را می‌توان پس از ساخت به عنوان میان‌بُرها (shortcuts) در پروژه‌های آتی مورد استفاده قرار دارد.
• • پایتون در یک برنامه کاربردی قابل توکار (Embedding) شدن است. این امر یک رابط قابل برنامه‌نویسی برای کاربران آن نرم‌افزار کاربردی فراهم می‌کند. این ویژگی در شرایطی که کاربر برنامه‌ای برای آموزش کدنویسی می‌سازد و یا در پروژه‌هایی که نیاز به کار با پایتون در ترمینال است بسیار مفید محسوب می‌شود.
• • زبان برنامه‌نویسی پایتون با گستره وسیعی از کامپیوترها و سیستم‌های عامل مانند گنو/لینوکس، ویندوز، MacOS، بسیاری از برندهای یونیکس، OS/2 و بسیاری از دیگر گزینه‌ها سازگار است. علاوه بر این، پایتون از رابط مشابهی در کلیه این پلتفرم‌ها استفاده می‌کند و این یعنی جا‌به‌جایی بین آن‌ها برای کاربر آسان خواهد بود.
• • پایتون واقعا رایگان است زیرا دانلود یا استفاده از آن هیچ هزینه‌ای ندارد و هیچ هزینه پروانه‌ای (licensing fees) برای آن وجود ندارد. همچنین، این زبان به طور آزادانه‌ای قابل ویرایش و بازتوزیع است، زیرا علارغم آنکه «حق نشر» (کپی رایت | Copyright) دارد، همراه با پروانه‌های متن‌باز ارائه می‌شود.

کلمات کلیدی : برنامه نویسی پایتون , فناوری اطلاعات , مهندسی کامپیوتر , دانش سرا , دانش سرا 24 , دانشسرا , دانشسرا 24 ,

ارسال دیدگاه