زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟ راهنمای کامل (کابردها، مزایا و …)

چکیده مقاله :
پایتون، یکی از محبوب ترین زبان های برنامه نویسی در جهان، همه چیز را از الگوریتم توصیه نتفلیکس تا نرم افزار کنترل ماشین های خودران ایجاد کرده است. پایتون یک زبان همه منظوره است، به این معنی که برای استفاده در طیف وسیعی از برنامه‌ها، از جمله علم داده، نرم‌افزار و توسعه وب، اتوماسیون، و به طور کلی انجام کارها طراحی شده است. در این مقاله می خواهیم به طور کامل شما را در پاسخ به سوال پایتون جیست راهنمایی کنیم. بیایید نگاهی دقیق‌تر به چیستی پایتون، کارهایی که می‌تواند انجام دهد و چگونه می‌توانید شروع به یادگیری آن کنید، بیاندازیم.

1- پایتون چیست ؟

پایتون یک زبان برنامه نویسی کامپیوتری است که اغلب برای ساخت وب سایت ها و نرم افزارها، خودکارسازی وظایف و انجام تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود. پایتون یک زبان همه منظوره است، به این معنی که می توان از آن برای ایجاد انواع برنامه های مختلف استفاده کرد و برای هیچ مسئله خاصی تخصصی نیست. این تطبیق پذیری در کنار مبتدی بودن، آن را به یکی از پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی امروز تبدیل کرده است.

نظرسنجی توسعه دهندگان Stack Overflow در سال 2022 نشان داد که پایتون چهارمین زبان برنامه نویسی محبوب است و پاسخ دهندگان گفتند که تقریباً 50 درصد مواقع از پایتون در کار توسعه خود استفاده می کنند. نتایج نظرسنجی همچنین نشان داد که پایتون با Rust به‌عنوان محبوب‌ترین فناوری گره خورده است، به طوری که 18 درصد از توسعه‌دهندگانی که از آن استفاده نمی‌کنند، گفته‌اند که علاقه‌مند به یادگیری پایتون هستند.

• زبان برنامه نویسی چیست ؟

• بهترین زبان های برنامه نویسی برای توسعه وب 

به بیا تخصصی تر پایتون یک زبان برنامه نویسی تفسیر شده، شی گرا و سطح بالا با معنایی پویا است. ساختارهای داده‌ای سطح بالای آن، همراه با تایپ پویا و اتصال پویا، آن را برای توسعه سریع برنامه‌ها و همچنین برای استفاده به عنوان زبان برنامه‌نویسی جذاب می‌کند. سینتکس ساده و یادگیری آسان پایتون بر خوانایی تاکید دارد و بنابراین هزینه نگهداری برنامه را کاهش می دهد. پایتون از ماژول ها و بسته ها پشتیبانی می کند که ماژولار بودن برنامه و استفاده مجدد از کد را تشویق می کند. مفسر پایتون و کتابخانه استاندارد گسترده به صورت منبع یا باینری بدون هزینه برای همه پلتفرم‌های اصلی در دسترس هستند و می‌توانند آزادانه توزیع شوند.

اغلب، برنامه نویسان به دلیل افزایش بهره وری پایتون، عاشق پایتون می شوند. از آنجایی که هیچ مرحله تدوین وجود ندارد، چرخه ویرایش-آزمایش-اشکال‌زدایی فوق‌العاده سریع است. اشکال زدایی برنامه های پایتون آسان است: یک اشکال یا ورودی بد هرگز باعث خطای بخش بندی نمی شود. در عوض، زمانی که مفسر خطایی را کشف می کند، یک استثنا ایجاد می کند. هنگامی که برنامه استثنا را نمی گیرد، مفسر یک stack trace را چاپ می کند. یک دیباگر سطح منبع امکان بازرسی از متغیرهای محلی و سراسری، ارزیابی عبارات دلخواه، تعیین نقاط شکست، عبور از کد در یک خط در هر زمان و غیره را فراهم می کند. دیباگر در خود پایتون نوشته شده است که نشان دهنده قدرت درون نگری پایتون است. از سوی دیگر، اغلب سریع‌ترین راه برای اشکال‌زدایی یک برنامه، افزودن چند عبارت چاپی به منبع است: چرخه سریع ویرایش-تست-اشکال‌زدایی این رویکرد ساده را بسیار مؤثر می‌کند.

• تحلیل آماری چیست ؟

• بهترین زبان های برنامه نویسی 2023

2- پایتون برای چه مواردی استفاده می شود؟

پایتون معمولا برای توسعه وب سایت ها و نرم افزارها، اتوماسیون وظایف، تجزیه و تحلیل داده ها و تجسم داده ها استفاده می شود. از آنجایی که یادگیری آن نسبتاً آسان است، پایتون توسط بسیاری از غیر برنامه نویسان مانند حسابداران و دانشمندان برای انواع وظایف روزمره مانند سازماندهی امور مالی مورد استفاده قرار گرفته است.

چارلز آر سورنس، مدرس دانشگاه میشیگان و کورسرا در کتاب پایتون برای همه می‌گوید: «نوشتن برنامه‌ها یک فعالیت بسیار خلاقانه و مفید است. “شما می توانید به دلایل زیادی برنامه بنویسید، از گذراندن زندگی خود تا حل یک مشکل تجزیه و تحلیل داده های دشوار گرفته تا سرگرمی و کمک به شخص دیگری برای حل یک مشکل.”

با پایتون چه کاری می توانید انجام دهید؟ برخی موارد عبارتند از:

• تجزیه و تحلیل داده ها و یادگیری ماشین
• توسعه وب
• اتوماسیون یا اسکریپت نویسی
• تست نرم افزار و نمونه سازی
• کارهای روزمره

در اینجا نگاهی دقیق‌تر به برخی از این روش‌های رایج استفاده از پایتون داریم.

• توسعه نرم افزار چیست ؟

1-2- تجزیه و تحلیل داده ها و یادگیری ماشین

پایتون به یک عنصر اصلی در علم داده تبدیل شده است و به تحلیلگران داده و دیگر متخصصان این امکان را می دهد تا از این زبان برای انجام محاسبات آماری پیچیده، ایجاد تجسم داده ها، ساخت الگوریتم های یادگیری ماشین، دستکاری و تجزیه و تحلیل داده ها و تکمیل سایر وظایف مربوط به داده استفاده کنند.

پایتون می‌تواند طیف گسترده‌ای از تجسم‌های داده‌های مختلف، مانند نمودارهای خطی و میله‌ای، نمودارهای دایره‌ای، هیستوگرام‌ها و نمودارهای سه‌بعدی بسازد. پایتون همچنین تعدادی کتابخانه دارد که کدنویس ها را قادر می سازد تا برنامه هایی را برای تجزیه و تحلیل داده ها و یادگیری ماشینی سریعتر و کارآمدتر بنویسند، مانند TensorFlow و Keras.

2-2 توسعه وب

Python اغلب برای توسعه بک اند یک وب سایت یا برنامه استفاده می شود – قسمت هایی که کاربر نمی بیند. نقش پایتون در توسعه وب می‌تواند شامل ارسال داده‌ها به و از سرورها، پردازش داده‌ها و برقراری ارتباط با پایگاه‌های داده، مسیریابی URL و تضمین امنیت باشد. پایتون چندین چارچوب برای توسعه وب ارائه می دهد. آنهایی که معمولا مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از جنگو و فلاسک.

برخی از مشاغل توسعه وب که از Python استفاده می کنند عبارتند از مهندسان back-end، مهندسان full stack، توسعه دهندگان Python، مهندسان نرم افزار و مهندسین DevOps.

3-2- اتوماسیون یا اسکریپت نویسی

اگر متوجه شدید که یک کار را به طور مکرر انجام می دهید، می توانید با خودکار کردن آن با پایتون کارآمدتر کار کنید. نوشتن کدی که برای ساخت این فرآیندهای خودکار استفاده می شود، اسکریپت نویسی نامیده می شود. در دنیای کدنویسی، از اتوماسیون می توان برای بررسی خطاها در چندین فایل، تبدیل فایل ها، اجرای ریاضیات ساده و حذف موارد تکراری در داده ها استفاده کرد.

پایتون حتی می‌تواند توسط مبتدیان برای خودکارسازی کارهای ساده در رایانه استفاده شود – مانند تغییر نام فایل‌ها، یافتن و دانلود محتوای آنلاین یا ارسال ایمیل یا متن در فواصل زمانی دلخواه.

4-2- تست نرم افزار و نمونه سازی

در توسعه نرم افزار، پایتون می تواند در کارهایی مانند کنترل ساخت، ردیابی باگ و تست کمک کند. با پایتون، توسعه دهندگان نرم افزار می توانند تست محصولات یا ویژگی های جدید را به صورت خودکار انجام دهند. برخی از ابزارهای پایتون که برای تست نرم افزار استفاده می شوند عبارتند از Green و Requestium.

5-2- کارهای روزمره

پایتون فقط برای برنامه نویسان و دانشمندان داده نیست. یادگیری پایتون می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای کسانی که در حرفه‌های کم‌تر داده‌ای مانند روزنامه‌نگاران، صاحبان مشاغل کوچک یا بازاریابان رسانه‌های اجتماعی هستند، باز کند. پایتون همچنین می تواند غیر برنامه نویسان را قادر سازد تا وظایف خاصی را در زندگی خود ساده کنند. در اینجا فقط تعدادی از وظایفی که می توانید با پایتون به طور خودکار انجام دهید آورده شده است:

• قیمت های بازار سهام یا ارزهای دیجیتال را دنبال کنید
• برای خود یک یادآوری متنی بفرستید تا هر زمان که باران می‌بارد، چتر حمل کنید
• لیست خرید مواد غذایی خود را به روز کنید
• تغییر نام دسته های بزرگ فایل ها
• تبدیل فایل های متنی به صفحات گسترده
• به طور تصادفی کارهای خانه را به اعضای خانواده اختصاص دهید
• فرم های آنلاین را به صورت خودکار پر کنید

3- چرا پایتون اینقدر محبوب است؟

پایتون به دلایل زیادی محبوب است. در اینجا نگاهی عمیق‌تر به مواردی که آن را برای کدنویسان بسیار متنوع و آسان می‌کند می اندازیم.

• یک syntax ساده دارد که زبان طبیعی را تقلید می کند، بنابراین خواندن و درک آن آسان تر است. این باعث می‌شود پروژه‌ها را سریع‌تر بسازید و سریع‌تر پیشرفت کنید.
• همه کاره است پایتون را می توان برای بسیاری از وظایف مختلف، از توسعه وب گرفته تا یادگیری ماشین استفاده کرد.
• برای مبتدیان مناسب است، و آن را برای کدنویسان سطح ابتدایی محبوب می کند.
• منبع باز است، به این معنی که استفاده و توزیع آن حتی برای مقاصد تجاری رایگان است.
• آرشیو ماژول‌ها و کتابخانه‌های پایتون – بسته‌های کدی که کاربران شخص ثالث برای گسترش قابلیت‌های پایتون ایجاد کرده‌اند – گسترده و در حال رشد است.
• پایتون دارای یک جامعه بزرگ و فعال است که به مجموعه ماژول ها و کتابخانه های پایتون کمک می کند و به عنوان یک منبع مفید برای برنامه نویسان دیگر عمل می کند. جامعه پشتیبانی گسترده به این معنی است که اگر کدنویس ها با یک مانع مواجه شوند، یافتن راه حل نسبتاً آسان است. احتمالاً کسی قبلاً با همین مشکل روبرو شده است.

4- پایتون چه کارهایی می تواند انجام دهد؟

در پاسخ به سوال پایتون چیست و در کنار مواردی که تا کنون مطرح شد می توان موارد زیر را نیز به عنوان کارهایی که می توان با زبان برنامه نویسی پایتون انجام داد اضافه کرد.

• پایتون را می توان در سرور برای ایجاد برنامه های کاربردی وب استفاده کرد.
• پایتون را می توان در کنار نرم افزار برای ایجاد گردش کار استفاده کرد.
• پایتون می تواند به سیستم های پایگاه داده متصل شود. همچنین می تواند فایل ها را بخواند و تغییر دهد.
• پایتون می تواند برای مدیریت داده های بزرگ و انجام ریاضیات پیچیده استفاده شود.
• پایتون را می توان برای نمونه سازی سریع یا برای توسعه نرم افزار آماده تولید استفاده کرد.

5- چرا زبان برنامه نویسی پایتون ؟

• پایتون روی پلتفرم های مختلف (ویندوز، مک، لینوکس، رزبری پای و غیره) کار می کند.
• پایتون یک سینتکس ساده شبیه به زبان انگلیسی دارد.
• پایتون دارای سینتکسی است که به توسعه دهندگان اجازه می دهد برنامه هایی را با خطوط کمتری نسبت به سایر زبان های برنامه نویسی بنویسند.
• پایتون بر روی یک سیستم مفسر اجرا می شود، به این معنی که کد را می توان به محض نوشتن اجرا کرد. این بدان معنی است که نمونه سازی می تواند بسیار سریع باشد.
• پایتون را می توان به روشی رویه ای، شی گرا یا عملکردی treat کرد.

6- Python Syntax در مقایسه با سایر زبان های برنامه نویسی

• پایتون برای خوانایی طراحی شده است و شباهت هایی به زبان انگلیسی با تأثیر ریاضیات دارد.
• پایتون از خطوط جدید برای تکمیل یک دستور استفاده می کند، برخلاف سایر زبان های برنامه نویسی که اغلب از نقطه ویرگول یا پرانتز استفاده می کنند.
• پایتون برای تعریف محدوده به تورفتگی، با استفاده از فضای سفید، متکی است. مانند محدوده حلقه ها، توابع و کلاس ها. سایر زبان های برنامه نویسی اغلب از براکت های فرفری برای این منظور استفاده می کنند.

7- بهتر است بدانید

• جدیدترین نسخه اصلی پایتون پایتون 3 است. با این حال، Python 2، اگرچه با چیزی غیر از به‌روزرسانی‌های امنیتی به‌روزرسانی نمی‌شود، اما همچنان محبوبیت زیادی دارد.
• در این آموزش پایتون در یک ویرایشگر متن نوشته خواهد شد. نوشتن Python در یک محیط توسعه یکپارچه، مانند Thonny، Pycharm، Netbeans یا Eclipse امکان پذیر است که به ویژه هنگام مدیریت مجموعه های بزرگتر از فایل های Python مفید هستند.

7- سوالات پرتکرار

1-7- آیا باید پایتون 2 را یاد بگیرم یا پایتون 3؟

پایتون 3 به روزتر در نظر گرفته می شود و از نظر محبوبیت از پایتون 2 پیشی گرفته است. JetBrains، یک شرکت توسعه نرم افزار، دریافت که تنها 3 درصد از کاربران پایتون مورد بررسی هنوز با پایتون 2 کار می کنند. پایتون 2 در ژانویه 2020 سانست شد، به این معنی که دیگر با رفع اشکال، وصله های امنیتی یا ویژگی های جدید به روز نمی شود.

2-7- یادگیری پایتون چقدر طول می کشد؟

یادگیری اصول اولیه پایتون می تواند از چند هفته تا چند ماه طول بکشد، بسته به اینکه چه چیزی می خواهید یاد بگیرید و چند بار یاد می گیرید. اما از آنجایی که پایتون کاربردهای بسیار زیادی دارد – و ابزارهایی برای پشتیبانی از آن کاربردها – می‌توانید سال‌ها صرف یادگیری برنامه‌های مختلف آن کنید.

دانستن اینکه چه وظایفی را می‌خواهید انجام دهید و اینکه آیا می‌خواهید از پایتون در یک ظرفیت حرفه‌ای استفاده کنید، می‌تواند تعیین کند که یادگیری پایتون شما چقدر طول خواهد کشید.

Severance می گوید: «امروزه برنامه نویس حرفه ای بودن نسبت به 20 سال پیش بسیار آسان تر است. برای شروع برنامه نویسی به مدرک لیسانس یا سالها تجربه نیاز ندارید. با افزایش محبوبیت پایتون، می توانید مهارت های لازم را برای شروع نوشتن نرم افزار به عنوان بخشی از کار خود در چند ماه به دست آورید.

3-7- چه کسی امروز از پایتون استفاده می کند؟

از میان صدها زبان برنامه نویسی موجود، پایتون همچنان یک انتخاب محبوب در میان شرکت ها و سازمان های متعدد است. برخی از نام‌های آشنا که از پایتون استفاده می‌کنند عبارتند از: Google، Meta، Venmo، Spotify، Netflix و Dropbox.

4-7- چه نوع شغل هایی از پایتون استفاده می کنند؟

از آنجایی که پایتون یک زبان همه منظوره است، در زمینه ها و صنایع مختلف استفاده می شود. اینها فقط چند عنوان شغلی هستند که ممکن است از پایتون استفاده کنند:

• توسعه دهنده
• تحلیلگر داده
• دانشمند داده
• هکر اخلاقی/تستر نفوذ
• مهندس نرم افزار
• روزنامه نگار داده
• معمار ابر
• مهندس QA

جهت کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با برنامه نویسی و زبان برنامه نویسی پایتون و ثبت پروژه برنامه نویسی خود می توانید از مشاوره برنامه نویسی رایگان لنسرسرا استفاده نمایید.