معرفی کامل زبان برنامه نویسی پایتون

در دنیای کنونی، زبان‌های برنامه‌نویسی زیادی وجود داره که هرکدوم برای هدفی خاص طراحی شدن. در بین تمام اون‌ها، زبان برنامه نویسی پایتون حائز اهمیته و کاربردهای بسیار متنوعی داره.

اما زبان پایتون چیست؟ کجاها استفاده می‌شود؟ آیا یادگیری آن آسان است؟ ما در این مقاله می‌خوایم تمام جوانب زبان Python رو بررسی کنیم.

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

اگر بخوایم زبان Python رو تعریف کنیم، باید بگیم:

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی چند منظوره، شی‌گرا، متن باز، سطح بالا، تفسیری و پویا است که در صنایع و شرکت‌های مختلفی به کار رفته.

برای توضیح بیشتر می‌بایست هر یک از ویژگی‌های اون رو توضیح داد. برای مثال سطح بالا به‎‌معنای نزدیک بودن اون به زبان انسانه و افراد مختلف می‌تونن اون رو راحت‌تر از بقیه‌ی زبان‌ها یاد بگیرند؛ به همین دلیل این زبان برنامه‌نویسی محبوبیت بسیاری داره.

به‌علاوه، این زبان به‌صورت متن باز یا Open Source هست و این موضوع باعث میشه تا افراد بدون هزینه کردن پول‌های هنگفت، اون رو یاد بگیرن. کلمه‌ی تفسیری نیز که برای زبان برنامه‌نویسی Python به کار رفته به‌معنای مدیریت حافظه‌ی خودکاره.

ویژگی بسیار مهم زبان برنامه‌نویسی پایتون اینه که میشه از اون در پلتفرم‌های مختلف مانند Mac، ویندوز، اندروید و… استفاده کرد و به همین دلیل از اون به‌عنوان یک زبان چند منظوره یاد شده.

از دیگر ویژگی‌های برتر اون، میشه به پشتیبانی بسیار گسترده از کتابخانه‌ها (Library) اشاره کرد. پایتون کتابخانه‌های استاندارد زیادی داره. از جمله عملیات روی رشته‌ها، ابزارهای وب و اینترنت و نیز ابزارها و پروتکل‌های سیستم عامل. 

زبان پایتون به‌دلیل ویژگی‌های برتری که داره، در بسیاری از سیستم‌های مدیریتی و طراحی اپلیکیشن‌های موبایل کاربرد داشته و با استفاده از اون، میشه نوآوری‌های متنوعی رو ارائه داد.

تاریخچه زبان برنامه نویسی پایتون

در دهه 80 میلادی فردی به نام «خویدو فن روسوم» (Guido van Rossum) در هلند شروع به طراحی یک زبان برنامه‌نویسی کرد و در سال 1991، زمانی که 35 سال داشت، تونست پروژه‌ی زبان برنامه نویسی Python رو به پایان برسونه و به دنیا عرضه کنه. نسخه‌ای که در اون سال ایجاد شد دارای ویژگی‌هایی همچون خاصیت ارث‌بری (Inheritance)، مدیریت استثنا و توابعی مانند List ،Str و Dict بود.

در سال 1994، نسخه‌ی شماره «1.0» معرفی شد و ابزارهای جدیدتری به اون اضافه شد. مواردی که به زبان برنامه نویسی پایتون در نسخه‌ی 1.0 اضافه شده، ابزارهای تابعی مانند Reduce ،Lambda ،Filter و Map بود. اما به‌روز شدن این برنامه‌نویسی همون‌جا خاتمه نیافت و در سال 1995، نسخه‌ی 1.2 نیز ارائه شد. اما در نسخه‌ی 1.4، ویژگی‌هایی مانند «پشتیبانی از اعداد» و «پشتیبانی از آرگومان‌های کلیدی ماژول 3» نیز به اون اضافه شد.

نسخه 2

کاربردی‌ترین نسخه پایتون، نسخه‌ی 2 اونه که خیلی از برنامه‌نویس‌ها از این نسخه استفاده می‌کنن. دلیل ایجاد زبان برنامه نویسی پایتون طبق گفته‌ی سازنده‌ی اون این بود که باید Python به‌صورت متن باز (Open Source) باشه تا یادگیری اون هم ساده باشه و هر کس که علاقه به برنامه نویسی داره اون رو یاد بگیره؛ از طرفی برای یادگیری پایتون هزینه‌های زیادی پرداخت نشه.

نسخه 3

آخرین نسخه ای که برای این زبان ارائه شد، نسخه‌ی شماره‌ی 3 بود که تغییرات شاخصی نسبت به نسخه‎‌های 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 زبان پایتون

طبق تحقیقات صورت گرفته در سال 2018 در ایالات متحده، برنامه‌نویسان زبان پایتون یکی از پردرآمدترین افراد این کشور هستند و میانگین درآمد این برنامه‌نویسان 120 هزار دلار در سال است. برنامه‌نویسی پایتون نه تنها جز پردرآمدترین مشاغل در ایالات متحده بوده بلکه در صدر بیشترین درخواست‌های استخدام نیز قرار دارد.

از طرفی، این زبان برنامه‌نویسی طی 2 دهه‌ی اخیر تونسته محبوبیت بیشتری پیدا کند. در گزارشی که وب‌سایت بیزنس اینسایدر (Businessinsider) از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی منتشر کرده، پایتون به‌عنوان دومین زبان شناخته شده.

اما شاید بپرسید که چرا باید یک زبان آنقدر محبوبیت داشته باشد و درخواست شغلی پیدا کنه؟ دلیلش اینه که شرکت‌های بزرگ در حال رو آوردن به زبان‌های متن باز مانند پایتون هستند. آمار زیر نشان‌دهنده‌ی اینه که شرکت‌های بزرگ، علاقه‌ی زیادی به استخدام برنامه‌نویسان پایتون پیدا کردن.

از طرفی، به دلیل اینکه این زبان چند منظوره است و همه می‌تونن اون رو یاد بگیرن، شرکت‌ها حاضرن افراد رو با تجربه‌ی کم استخدام کنن و اون‌ها رو در شرکت‌های خودشون پرورش بدن. این موضوع هم به نفع شرکت‌ها و هم به نفع افراد کم تجربه است.

کاربرد زبان برنامه نویسی پایتون

در بسیاری از پروژه‌های نرم‌افزاری، سعی میشه تا از زبان‌های متن باز استفاده بشه و دلیل اون سادگی و هزینه‌ی کم اونه. یکی از مزایای بارز و شاخص زبان برنامه نویسی پایتون اینه که با پلتفرم‌های مختلفی سازگاری داره. پلتفرم‌هایی همچون وب، کامپیوتر‌های شخصی، پلتفرم‌های بازی، رابط گرافیکی کاربر (GUI) و… از مثال‌هاییه که کاربرد اون رو آشکار مبی‌کنه. اما برای شفاف‌سازی موضوع، بهتره از شرکت‌های بزرگ و معروفی نام ببریم که از این زبان استفاده می‌کنند.

گوگل

گوگل از همون ابتدا یکی از اولین حامیان زبان Python بوده به‌طوری که این زبان به‌صورت گسترده در برنامه‌های سمت سرور گوگل استفاده میشه (در کنار جاوا، ++C و GO). از همون ابتدا بنیان‌گذاران گوگل تصمیم گرفته بودن که «هر جا می‌تونن از پایتون و هر جا مجبور بودن از ++C استفاده کنند.»

فیسبوک

پایتون یکی از زبان‌های مورد علاقه‌ی مهندسان فیسبوکه به طوری که بسیاری از سرویس‌های این غول شبکه‌های اجتماعی تنها با استفاده از پایتون، ++C و PHP نوشته میشه.

اینستاگرام

یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهایی که تقریباً هر کسی در دنیا از اون استفاده می‌کنه، اینستاگرامه. در این نرم‌افزار که برای به اشتراک‌گذاری عکس و ویدئو طراحی شده، از پایتون استفاده شده.

Dropbox

این برنامه به منظور ارائه‌ی خدمات فضای ذخیره‌سازی ابری طراحی شده و یکی از برترین سرویس‌ها در نوع خودشه. این نرم‌افزار هم برای موبایل و هم برای کامپیوترهای شخصی در دسترسه.

اسپاتیفای (Spotify)

اسپاتیفای یکی از بزرگ‌ترین شرکت‌ها در زمینه‌ی استریم موزیکه و از مهم‌ترین شرکت‌هاییه که از پایتون استفاده می‌کنه. Spotify در سرویس‌های بک اند و آنالیز داده‌ها از پایتون استفاده می‌کنه.

از دیگر شرکت‌های معتبر و بزرگی که از زبان برنامه‌نویسی پایتون استفاده می‌کنن میشه به ناسا، اوبر (Uber)، نتفلیکس (Netflix)، وبسایت Quora، وب‌سایت Reddit، اپلیکیشن مشهور BitTorrent، شرکت محبوب اشتراک خودری Lyft و بازی‌های آنلاینی مانند Civilization اشاره کرد.

کدنویسی با زبان برنامه نویسی پایتون

بخش کدنویسی برنامه‌ی پایتون طوری برنامه‌ریزی شده که بتوان به‌راحتی کدنویسی کرد و اون‌ها رو خوند.

فضای خالی

برنامه‌نویسی پایتون از ویژگی off-side استفاده می‌کنه؛ این یعنی پایتون از فضاهای خالی بیشتر از آکولاد یا کلمات کلیدی برای تعیین بلوک استفاده می‌کنه.

شرط‌ها

هر زبان برنامه‌نویسی از دستوراتی برای تعریف انواع شرط استفاده می‌کنه. در این قسمت شرط‌ها رو بررسی می‌کنیم:

• شرط if: یک بلوک کد رو تا else یا elseif اجرا می‌کنه.
• شرط for: یک شی تکرارشدنی رو در بلوک تکرار می‌کنه (به تعداد تکرار محدود).
• شرط class: یک بلوک کد رو اجرا می‌کنه.
• شرط def: یک تابع رو میشه توسط def تعریف کرد.
• شرط with: یک بلوک کد رو به «مدیر متن» ضمیمه می‌کنه.

متغیرها

مانند زبان‌های دیگر، پایتون نیز دارای یکسری متغیره که بدون اون‌ها برنامه‌نویسی معنایی نداره. متغیرهایی مانند:

• str: یک رشته از کاراکترها که غیرقابل تغییر هستند.
• list: یک رشته از کاراکترها که تغییرپذیر هستند.
• tuple: یک رشته از کاراکترها که تغییرناپذیرند.
• int و float: عدد صحیح و عدد اعشاری
• complex: یک عدد مختلط شامل قسمت حقیقی و موهومی

مقایسه پایتون با زبان‌های دیگر

همون‌طور که در ابتدای مقاله گفته شد،  پایتون زبانی ساده و فراگیره و یکی از موفق‌ترین زبان‌های برنامه نویسی شناخته میشه. این زبان تونسته در یوتیوب، بازار بورس نیویورک، ناسا و… جا باز کنه. اما در مقایسه با بقیه‌ی  زبان‌های برنامه‌نویسی، پایتون تا چه اندازه توان رقابت داره؟

مقایسه با Perl و PHP

زبان برنامه نویسی Perl یکی از قوی‌ترین و کاربردی‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسیه ولی در مقایسه با پایتون، باید گفت که خوانایی برنامه نویسی پایتون بیشتره زیرا بعد از نوشتن 20 خط کد در Perl، دیگه نمیشه تشخیص داد که کدها در مورد چه چیزی هستند. پایتون اما میتونه حتی در 30 خط، خوانایی خودش رو حفظ کنه و برای کدنویسان دیگر راه رو باز کنه.

این ویژگی منحصر به فرد تونسته شاخصه‌ی خوبی برای پروژه‌های بزرگ باشه. از طرفی به‌دلیل اینکه پایتون دارای کتابخانه‌ی (Library) بسیار وسیعیه، میتونه کدهای زیادی رو درون خودش جا بده ولی در مورد زبان برنامه نویسی Perl این موضوع صادق نیست. ضمن اینکه پایتون در زمینه‌ی مدیریت کتابخانه‌ها نیز قوی‌تر عمل می‌کنه.

مقایسه با Ruby

زبان برنامه‌نویسی Ruby در ویژگی‌های بسیاری، شبیه به پایتونه. برنامه نویسی Ruby دارای ویژگی تفسیری، سطح بالا و شی‌گرا است که دقیقاً همون ویژگی‌هاییه که پایتون داره. شاید بشه گفت که این دو زبان هیچ تفاوت بزرگی با یکدیگر ندارن و هر دو به یک اندازه کارایی دارن.

اما برنامه‌نویسی Ruby یک مشکل اساسی داره، اون هم اینه که خیلی مبهم و گنگه. این موضوع باعث کاهش خوانایی یا فهمیدن کدهای Ruby میشه و برای استفاده در پروژه‌های خیلی بزرگ، مشکل‌ساز میشه.

مقایسه با Java

هم زبان برنامه‌نویسی پایتون و هم جاوا شیء‌گرا و دارای کتابخانه‌ای گسترده و جامع هستند. ولی یک اختلاف بزرگ بین پایتون و جاوا وجود داره و اون هم در نوع زبانشونه.

زبان برنامه نویسی جاوا ترکیبی از زبان‌های تفسیری و کامپایلی است. زمانی که کدهای جاوا می‌خوان کامپایل بشن، تبدیل به «بایت کد» (Bytecode) شده و سپس اجرا میشن. به عبارت دیگه، بایت کدها در فضای برنامه‌نویسی جاوا تبدیل به کد ماشینی شده و در کامپیوتر اجرا میشه. ولی زمانی که این اتفاق بیافتد، دیگر نمیشه اون کدها رو اصلاح کرد و این یک مشکل بزرگه.

برنامه نویسی پایتون این مشکل رو نداره و هر زمان که برنامه‌نویس اراده کنه، میتونه این کدها رو اصلاح کنه.

زبان برنامه نویسی پایتون یکی از قدرتمندترین و آسان‌ترین زبان‌هاییه  که یک نفر میتونه یاد بگیره و ازش استفاده کنه و به دلیل گسترش و استفاده از اون در شرکت‌های بزرگ، روزانه نیاز به برنامه‌نویسان پایتون نیز افزایش می‌یابد. اگر علاقه به برنامه‌نویسی دارید، پایتون میتونه راهی ساده و درآمد زای برای شما باشه.