مبانی زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟

مقدمه

پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی در جهان است که توسط خیدو فان روسوم در سال 1991 معرفی شد. این زبان به دلیل سادگی، خوانایی و قابلیت‌های گسترده‌ای که دارد، در بسیاری از حوزه‌های فناوری اطلاعات و علوم کامپیوتر مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله به بررسی مبانی پایتون و اصول اولیه این زبان برنامه‌نویسی خواهیم پرداخت.

نحوه خلق و انتخاب اسم پایتون

پایتون برمه‌ای یکی از بزرگترین گونه‌های مارها و بومی منطقه وسیعی از جنوب شرق آسیا است که به عنوان آسیب‌پذیر در فهرست سرخ آی‌یوسی‌ان ذکر شده‌است. تا سال ۲۰۰۹، آن را یکی از زیرگونه‌های پایتون هندی در نظر می‌گرفتند، اما اکنون به عنوان گونه‌ای متمایز شناخته می‌شود. ولی برخلاف باورهای عمومی، اسم پایتون از یک مار گرفته نشده. در واقع دلیل انتخاب آن، گروه کمدي بریتانیایی به نام سیرك پرنده مانتی پایتون است. خالق پایتون از طرفداران بزرگ این گروه و سبک طنز عجیب آن‌ها بود. برنامه‌نویسان پایتون اغلب از جوك‌ها و نقل قول‌هاي معروف این گروه طنز در کد خود به عنوان اداي احترام استفاده می‌کنند.

در سال ۱۹۹۶ خیدو فان روسوم درباره نحوه پیدایش این زبان می‌نویسد: «در حدود شش سال قبل، در دسامبر ۱۹۸۹، من به دنبال یک پروژه برنامه‌نویسی در جهت فعالیت مورد علاقه‌ام می‌گشتم تا اوقات فراغت کریسمس را پر کنم. دفتر کارم بسته بود، منتها یک رایانه شخصی داشتم و چیزی بیش از این هم در اختیارم نبود. تصمیم گرفتم تا یک مترجم برای یک زبان اسکریپتی بنویسم. قبلاً در مورد زبان برنامه‌نویسی ای‌بی‌سی فکر کرده بودم. چیزی شبیه به زبان سی و یونیکس از نسل ای‌بی‌سی، جذاب برای هکرها و قابل انعطاف برای پژوهشگران. نام پایتون را برای عنوان کاری این پروژه انتخاب کردم، چرا که در حالتی جسورانه و غیر سنتی به سر می‌بردم (و البته از طرفداران پر و پا قرص سیرک دوره گرد مانتی پایتون بودم).»

بیشتر بخوانید: آموزش پایتون

مبانی زبان پایتون

سادگی و خوانایی

یکی از ویژگی‌های بارز پایتون، سادگی و خوانایی کدهای آن است. این زبان طراحی شده تا برنامه‌نویسان بتوانند کدهایی بنویسند که به راحتی توسط دیگران قابل درک باشد. به عنوان مثال، دستورهای پایتون به صورت خطوط پی‌درپی نوشته می‌شوند و از نشانه‌گذاری‌های پیچیده استفاده نمی‌کند. این ویژگی باعث می‌شود که حتی برنامه‌نویسان تازه‌کار نیز به راحتی بتوانند کدهای پایتون را بفهمند و بنویسند.

استفاده از کتابخانه‌های گسترده

پایتون دارای مجموعه‌ای گسترده از کتابخانه‌ها و ماژول‌ها است که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن‌ها برای انجام وظایف مختلف استفاده کنند. این کتابخانه‌ها شامل کتابخانه‌های علمی مانند NumPy و Pandas، کتابخانه‌های یادگیری ماشین مانند TensorFlow  و  scikit-learn، و کتابخانه‌های توسعه وب مانند Django و Flask هستند. استفاده از این کتابخانه‌ها باعث می‌شود که برنامه‌نویسان بتوانند به سرعت و با کارآیی بالا برنامه‌های پیچیده را توسعه دهند.

متغیرها و نوع داده‌ها

در پایتون، متغیرها برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده می‌شوند. نوع داده‌ها در پایتون شامل اعداد صحیح (int)، اعداد اعشاری (float)، رشته‌ها (str)، لیست‌ها (list)، دیکشنری‌ها (dict) و تاپل‌ها (tuple) است. هر نوع داده ویژگی‌ها و عملکردهای خاص خود را دارد که برنامه‌نویسان می‌توانند از آن‌ها برای انجام محاسبات و عملیات مختلف استفاده کنند.

ساختارهای کنترلی

پایتون از ساختارهای کنترلی مختلفی برای مدیریت جریان برنامه استفاده می‌کند. این ساختارها شامل دستورهای شرطی (if، elif، else)، حلقه‌ها(for، while) و دستورات کنترل استثنا(try، except) می‌باشند. با استفاده از این ساختارها، برنامه‌نویسان می‌توانند به راحتی منطق پیچیده را در برنامه‌های خود پیاده‌سازی کنند.

توابع و ماژول‌ها

توابع در پایتون بلوک‌های کدی هستند که برای انجام وظایف خاصی تعریف می‌شوند و می‌توانند بارها مورد استفاده قرار گیرند. برنامه‌نویسان می‌توانند توابع خود را تعریف کرده و از توابع داخلی پایتون نیز استفاده کنند. همچنین، ماژول‌ها در پایتون فایل‌هایی هستند که شامل توابع و کلاس‌های مرتبط با یک موضوع خاص می‌باشند و می‌توانند در برنامه‌های دیگر مورد استفاده قرار گیرند.

شیءگرایی در پایتون

یکی از مبانی پایتون که در بسیاری از برنامه‌ها و پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد، شیءگرایی است. در شیءگرایی، داده‌ها و توابع مرتبط با آن‌ها در قالب کلاس‌ها و اشیاء سازماندهی می‌شوند. این روش برنامه‌نویسی باعث می‌شود که کدها خواناتر، قابل استفاده مجدد و قابل نگهداری باشند. پایتون از اصول شیءگرایی پشتیبانی می‌کند و برنامه‌نویسان می‌توانند با استفاده از کلاس‌ها و اشیاء برنامه‌های پیچیده‌تری را توسعه دهند.

مدیریت حافظه

پایتون دارای مدیریت خودکار حافظه است که به کمک garbage collector انجام می‌شود. این ویژگی به برنامه‌نویسان کمک می‌کند تا بدون نگرانی از مدیریت دستی حافظه، به توسعه برنامه‌های خود بپردازند. این ویژگی باعث کاهش احتمال بروز خطاهای مرتبط با مدیریت حافظه می‌شود و به بهبود عملکرد و کارایی برنامه‌ها کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

پایتون به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی محبوب و پرکاربرد در جهان، دارای ویژگی‌ها و قابلیت‌های بسیاری است که آن را به انتخابی عالی برای برنامه‌نویسان مبتدی و حرفه‌ای تبدیل کرده است. در این مقاله به بررسی مبانی پایتون، اصول برنامه‌نویسی با این زبان و کاربردهای آن پرداختیم. با یادگیری این مبانی، برنامه‌نویسان می‌توانند به راحتی وارد دنیای برنامه‌نویسی شوند و از امکانات و قابلیت‌های گسترده پایتون بهره‌مند شوند.

آموزشگاه پل استار برگزار کننده دوره های مختلف در زمینه هوش مصنوعی، رباتیک و آموزش برنامه نویسی کودکان و نوجوانان است که شما در صورت علاقمندی به این حوزه ها می توانید با مشاوران ما برای شرکت در این دوره در تماس باشید و یا برای آگاهی از شرایط ثبت نام در این دوره ها بر روی لینک آبی قبل کلیک کنید.