می‌خواهید برنامه‌نویسی را شروع کنید و دنبال یک زبان آسان می‌گردید؟ یکی از بهترین انتخاب‌های پیش‌روی شما پایتون است. این زبان علاوه‌بر آسان بودن، مزایای زیادی دارد که می‌تواند آینده شغلی شما را همه جای دنیا تضمین کند. در این مقاله با ریز‌ و درشت این زبان آشنا می‌شویم و به سوال پایتون چیست به زبان ساده در ابعاد مختلف پاسخ می‌دهیم تا بتوانید مسیر خود را در دنیای برنامه‌نویسی پایتون با آگاهی طی کنید. 

پایتون چیست؟

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی قدرتمند و پرکاربرد است که در سال ۱۹۹۱ توسط برنامه‌نویس هلندی Guido van Rossum ایجاد شد. این زبان ساختار یافته هم برای نوشتن راحت است و هم خوانایی بالایی دارد. پایتون برای توسعه نرم افزارهای مختلف مثل وب، علوم داده، هوش مصنوعی، ایجاد برنامه‌های شبکه و بسیاری از کاربردهای دیگر استفاده می‌شود. در واقع با یادگیری پایتون در‌های زیادی از حوزه‌های کامپیوتر به روی شما باز می‌شود.

پایتون زبانی ساده است و روی خوانایی کد تاکید زیادی دارد که همین موضوع باعث کاهش هزینه‌های نگهداری می‌شود، ساده‌تر بگوییم پروژه‌های پایتون راحت‌تر پیش رفته و نیازی نیست تا توسعه‌دهندگان ساعت‌ها برای فهمیدن کد دیگری وقت بگذارند. به همین جهت این زبان خیلی زود مورد استقبال جهانی قرار گرفت.

تعریف فنی‌تری پایتون

اگر بخواهیم کمی فنی‌تر توضیح دهیم که پایتون چیست، هیچ منبعی بهتر از تعریف سایت اصلی از این زبان نیست:

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی تفسیری(interpreted)، شی‌گرا(object-oriented)، سطح بالا و با معنا شناسی پویا (dynamic semantics) است. این زبان به‌دلیل ساختارهای دادهٔ داخلی سطح بالا، همراه با انتساب پویا و اتصال پویا برای توسعه سریع برنامه‌ها (RAD) مناسب است. 

اگر این تعریف شما را گیج کرده نگران نباشید، در ادامه این اصطلاحات را توضیح خواهیم داد:

• زبان تفسیری (interpreted): به این معنی که کد پایتون مستقیماً توسط یک برنامه دیگر به نام مفسر اجرا می‌شود، بر خلاف زبان‌های کامپایل‌شونده که ابتدا به کد ماشین تبدیل می‌شوند. درواقع اگر بخواهیم مفسر پایتون چیست را ساده بگوییم؛ همان برنامه‌ای است که کد پایتون را اجرا می‌کند.
• شی‌گرا (object-oriented): به این معنی که پایتون از مفهوم اشیا برای سازماندهی کد و داده‌ها استفاده می‌کند.
• سطح بالا: به این معنی که پایتون نسبت به زبان‌های سطح پایین‌تر مثل زبان اسمبلی، به زبان انسان نزدیک‌تر است و استفاده از آن آسان‌تر است.
• معناشناسی پویا: به این معنی که نوع داده‌های متغیرها در زمان اجرا تعیین می‌شود، نه در زمان کامپایل.
• توسعه سریع برنامه‌ها (RAD): رویکردی به توسعه نرم‌افزار که روی تولید سریع نمونه‌های اولیه و تکرارهای مکرر تمرکز دارد.

حالا که به سوال “پایتون چیست” تا قسمتی جواب دادیم وقت آن است که بدانیم با مزایا و معایب پایتون بیشتر آشنا شویم..

مزایا پایتون

اگر قرار است چیزی را یاد بگیریم در ابتدا باید با برتری‌هایش بیشتر آشنا شویم تا مطمئن باشیم در مسیر درست قدم برمی‌داریم. از مزایا پایتون می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

پایتون برای مبتدی‌ها مناسب است

این زبان ساده و قابل فهم است و همین باعث می‌شود گزینه عالی برای شروع برنامه‌نویسی باشد. دستورات و سینتکس پایتون راحت است و اگر در ابتدای راه هستید سریع با آن ارتباط می‌گیرید.

البته سادگی تنها دلیل مناسب بودن این زبان برای تازه‌کار‌ها نیست، دلیل جذاب‌تر این است که فرقی نمی‌کند به چه حوزه‌ای علاقه دارید، اصلا شاید در ابتدا راه ندانید علاقه‌تان چیست (که یک مسئله کاملا طبیعی است)، با انتخاب پایتون به هرشاخه که خواستید می‌توانید ورود کنید. فرقی نمی‌کند توسعه وب علاقه‌مند شوید یا هوش‌مصنوعی را انتخاب کنید، این زبان دست شما را باز می‌گذارد.

دلیل دیگر مناسب بود این زبان برای مبتدی‌ها، آموزش‌های زیادی است که برای این زبان وجود دارد، چه به زبان انگلیسی چه زبان فارسی. همین موضوع باعث می‌شود نگران پیدا‌کردن دوره نباشید.

از پایتون حمایت قوی می شود

وقتی یک زبان جدید یاد می‌گیرید، مهم است که جامعه‌ای داشته باشید که بتوانید سوالات خود را از حرفه‌ای‌های با تجربه بپرسید و بازخورد آن‌ها را دریافت کنید.

پایتون جامعه‌ای بزرگ و فعال از توسعه‌دهندگان دارد و به فضایی دوستانه با پشتیبانی درست و قویی شناخته می‌شود. مهم نیست چه زبانی صحبت می‌کنید، همیشه گروه‌های حمایتی پایتون در شبکه‌های اجتماعی متفاوت برای شما وجود دارند.

در پایتون بسیاری از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های منبع باز توسط جامعه حفظ می‌شوند.

پایتون انعطاف‌پذیری بالا دارد

پایتون علاوه‌بر این که کتاب‌خانه‌های انعطاف‌پذیری دارد که به‌راحتی در پروژه‌ها ادغام می‌شوند، با زبان‌های دیگر مثل C++ هم سازگاری دارد. یعنی توسعه دهندگان می‌توانند از پایتون برای کارهای خاص در کنار زبان های دیگر و برای بخش های مختلف پروژه استفاده کنند.

پایتون کتابخانه‌های متعدد دارد

کتابخانه‌های گسترده، ماژول‌ها و بسته‌های پایتون یکی از بزرگترین نقاط قوت آن است.این زبان مجموعه وسیعی از کتابخانه‌ها دارد که به‌طور مداوم در حال رشد و تکمیل‌شدن توسط جامعه پایتون هستند.

کتابخانه‌ها کدهای از پیش نوشته‌شده‌ای را ارائه می‌کنند که می‌توانند به‌راحتی در پروژه استفاده شود و باعث صرفه‌حویی در زمان و تلاش توصعه‌دهنگان می‌شود. 

پایتون مقیاس پذیری بالا دارد

پایتون مقیاس پذیر است؛ یعنی می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را مدیریت و از محاسبات توزیع شده پشتیبانی کند. کتابخانه‌ها و چارچوب‎های پایتون، مثل NumPy، Pandas و PySpark برای پردازش داده‎‌هایی با حجم بالا در کنار برنامه‌نویسان هستند.

معایب پایتون

هیچ گل بی‌خاری وجود ندارد و پایتون‌هم معایبی دارد که در ادامه به آن شاره می‌کنیم:

پایتون کندتر از زبان‌های کامپایل شده است

یکی از معایب اصلی پایتون کندتر بودن آن نسبت به زبان‌های کامپایلری مانند C++ یا جاوا است. چون پایتون زبانی تفسیری است، یعنی کد توسط مفسر اجرا می شود. در مقابل، زبان‌های کامپایلری قبل از اجرا به کد ماشین تبدیل می‌شوند که همین باعث افزایش سرعت آن‌ها می‌شود.

پایتون امنیت کمتری دارد

از نظر امنیت، پایتون نسبت به برخی از زبان‌های برنامه نویسی دیگر مانند جاوا یا C++ از امنیت کمتری برخوردار است. چون پایتون یک زبان تایپ پویا است، یعنی انواع داده‌ها در زمان اجرا تعیین می‌شوند نه کامپایل. این می‌تواند منجر به آسیب‌پذیری شود.

به‌علاوه، محبوبیت و سهولت استفاده از پایتون، آن را به هدفی محبوب برای هکرهایی تبدیل کرده است.

استفاده بد از حافظه

مصرف حافظه و جمع‌آوری زباله دو اشکال بالقوه دیگر استفاده از پایتون هستند. ماهیت پویای پایتون و اجرای تفسیر شده می‌تواند منجر به استفاده بیشتر از حافظه در مقایسه با زبان‌های کامپایل شده مانند C++ شود. 

این موضوع به‌ویژه در محیط های محدود به منابع مثل تلفن همراه دردسر‌ساز است.

حالا که با خوبی‌ها و ضعف‌های این زبان آشنا شدیم وقت آن است که بدانیم کاربرد برنامه‌نویسی پایتون برای چیست.

کاربرد‌های پایتون

شاید برایتان سوال پیش بیاید که پایتون برای چیست و کجا کاربرد دارد. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی همه کاره است که در حوزه‌های مختلفی برای خودش جا باز کرده است. از جمله این کاربرد‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• توسعه وب: پایتون یک زبان محبوب برای توسعه وب است و ابزار‌های متنوعی برای آن ارائه می‌کند. برخی از محبوب ترین فریم‌ورک‌های وب پایتون عبارتند از Django، Flask و Pyramid.
• یادگیری ماشین و هوش مصنوعی: پایتون یک زبان محبوب برای یادگیری ماشین و هوش مصنوعی است. برخی از کتابخانه های یادگیری ماشین پایتون عبارتند از Scikit-Learn، TensorFlow و PyTorch.
• علوم داده: پایتون یک زبان محبوب برای علوم داده است، زیرا به‌راحتی و با انعطاف‌پذیری زیادی داده‌ها را پردازش می‌کند. برخی از کتابخانه‌های علوم داده پایتون عبارتند از NumPy، Pandas و Matplotlib.
• توسعه نرم افزار: پایتون یک زبان همه کاره است که می‌تواند برای توسعه انواع مختلفی از نرم افزار، از جمله بازی‌ها، برنامه‌های کاربردی دسکتاپ و موبایل استفاده شود.
• آموزش: پایتون زبانی سطح بالا و راحت برای شروع برنامه نویسی است و افراد خیلی راحت با یادگیری آن می‌توانند به دنیای بزرگ برنامه‌نوسی وارد شوند.

معرفی کتاب‌خانه‌های پایتون

همان‌طور که بالا‌تر گفتیم کتابخانه‌های پایتون نقش زیادی در محبوبیت این زبان دارند. در این قسمت می‌خواهیم بررسی کنیم که کتابخانه پایتون چیست و کجا به کار می‌آید.

قبل از اینکه سراغ معرفی برویم لازم است تعریفی از کتابخانه در ذهن داشته باشیم:

کتابخانه‌های پایتون مجموعه‌ای از توابع، کلاس‌ها یا ماژول‌های از پیش نوشته شده هستند که می‌توانید بدون کدنویسی در پروژه های پایتون خود ادغام کنید.

یا به زبان ساده یک راه عالی برای توسعه‌دهندگان است تا سرعتشان را چند برابر و حجم کاری را کم‌تر کنند! 

خب حالا آماده‌ایم تا بفهمیم هر کتابخانه زبان پایتون برای چیست:

Ipython

اگر به‌دنبال یک محیط تعاملی برای آسان‌تر شدن کدنویسی هستید، باید بدانید آی پایتون چیست. این کتابخانه به شما اجازه می‌دهد تا کد‌هایتان را روی مرورگر اجرا کنید. ای پایتون ویژگی‌های بهتری از مفسر پیش‌فرض پایتون دارد و به شما در نوشتن و دیباگ کردن کمک می‌کند.

Numpy

کتابخانه Numpy یکی از اصلی‌ترین کتابخانه‌هایی است که برای کاربرد‌های مختلف به‌خصوص پردازش‌ داده باید یاد بگیرید. این کتابخانه محاسبات ریاضی مثل ماتریس را به خوبی انجام می‌دهد و آرایه‌ها را خیلی بهتر از پایتون اصلی پردازش می‌کند. نامپای بدون دردسر با بقیه کتاب‌خانه ادغام می‌شود و در شاخه‌های مختلف مهندسی گرفته تا تحقیقات علمی و مالی کاربرد دارد.

Pandas

وقتی حرف از دستکاری و تجزیه تحلیل داده‌ها است، پانداس یکی از اولین ابزار‌هایست که استفاده می‌شود. ویژگی اصلی این کتابخانه ساختار داده‌های سریع و انعطاف‌پذیر آن مثل DataFrames و Series است.

برگ برنده پانداس توانایی در مدیریت و پردازش انواع مختلف داده‌ها به طور موثر است، خواه داده شما جدولی، سری زمانی یا هر شکل دیگری از داده های ساخت یافته باشد.

Request

این کتابخانه درخواست‌های HTTP را برای ارتباط آسان و کارآمد وب در در پایتون ساده می کند. ریکوئست ابزاری قدرتمند و در عین حال کاربرپسند برای رسیدگی به درخواست های HTTP است. این کتاب‌خانه به توسعه دهندگان اجازه می‌دهد که بجای اینکه بدانند پیچیگی‌های شبکه پایتون چیست، روی عملکرد اصلی برنامه‌های خود تمرکز کنند.

Matplotlib

Matplotlib احتمالاً پر استفاده‌ترین ابزار برای تجسم داده‌ها است. این کتابخانه قادر به ایجاد طیف گسترده‌ای از نمودارهای دو‌بعدی و سه‌بعدی است که خروجی با‌کیفیت دارد و به‌راحتی می‌توانید آن‌ را چاپ کنید. 

PyTorch

این کتابخانه یک ابزار ضروری در یادگیری ماشین به‌ویژه در پروژه‌های یادگیری عمیق است. PyTorch رابط کاربر‌پسند دارد که علاوه‌بر این که مبتدی‌ها راحت‌تر با آن کار می‌کنند، به شما اجازه می‌دهد در طول اجرا کدتان هم تغییراتی ایجاد کنید. 

البته همه ابزارها به اینجا ختم نمی‌شوند و علاوه‌بر کتابخانه‌ها، زبان پایتون فریم‌ورک هم دارد. اگر می‌خواهید بدانید فریم ورک‌های برنامه‌نویسی پایتون برای چیست ادامه این مقاله را از دست ندهید.

فریم‌ورک‌های پایتون

فریم‌ورک‌های پایتون مجموعه‌ای از کتابخانه‌ها و ماژول‌هایی هستند که به توسعه‌دهندگان پایتون کمک می‌کنند تا برنامه‌ها و سرویس‌های وب خود را سریع‌تر و آسان‌تر توسعه دهند.

فریم ورک‌های پایتون در انواع مختلفی وجود دارند، از جمله:

فریم‌ورک‌های Full-Stack: این فریم‌ورک‌ها همه چیزهایی را که برای توسعه برنامه وب نیاز دارید، از جمله مسیریابی، احراز هویت، مدیریت پایگاه داده و… در اختیار شما می‌گذارد. برخی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های Full-Stack عبارتند از:

• Django
• Flask
• Pyramid

فریم‌ورک‌های MicroFramework: این فریم‌ورک‌ها کوچک‌تر و انعطاف‌پذیرتر از فریم‌ورک‌های Full-Stack هستند و ویژگی‌هایی که ارائه می‌دهند برای توسعه یک برنامه خاص مورد نیاز است. 

برخی از محبوب‌ترین فریم‌ورک‌های Microframework عبارتند از:

• Bottle
• Hug
• FastAPI

با پایتون شغل پیدا می‌کنیم؟

پایتون سال ۲۰۲۰ پرطرفدار‌ترین زبان برنامه نویسی دنیا بوده‌ است. این یعنی کاربرد فراوان زبان پایتون! البته برای کار پیدا کردن دانستن خالی زبان پایتون کافی نیست بلکه باید کاربرد‌های آن را در حوزه‌های مختلف مثل علوم داده و هوش مصنوعی بلد باشید. 

در واقع با دانستن پایتون می‌توانید شغلی با عناوین زیر دست‌و‌پا کنید:

• متخصص علوم داده
• تحلیل‌گر داده (با دوره جامع مسیر شغلی، تحلیل‌گر داده شو. )
• توسعه دهنده وب
• متخصص ماشین لرنینگ و یادگیری عمیق
• همچنین شما می‎‌توانید در شرکت‌هایی که کار توسعه بازی، ساخت نرم‌افزار با پایتون و… فعالیت دارند هم کار پیدا کنید.

حال اگر می‌خواهید بدانید بهترین روش یادگیری یا کلاس پایتون چیست ادامه مقاله را از دست ندهید 

بهترین راه برای شروع یادگیری زبان پایتون چیست؟

برای یادگیری پایتون دو راه پیش رو دارید، یا خودتان خودخوان جلو بروید که احتمالا زمان خیلی زیادی نیاز خواهید داشت تا مفاهیم را یاد بگیرید و یا در یک دوره شرکت کنید.

با شرکت در دوره می‌توانید هم زیر نظر استاد پیش بروید و هم به‌راحتی رفع اشکال کنید اما نکته مهمی که وجود دارد انتخاب یک مدرس مناسب است تا بتواند مفاهیم را به‌درستی برای شما جا بی‌اندازد و در ابتدای راه سردرگم نشوید، همچنین دوره انتخابی باید جامع باشد تا تمام نیاز‌های شما را رفع کند. 

اگر به‌دنبال دوره‌ای با این شرایط می‌گردید، دوره پایتون آکادمی همراه را از دست ندهید.

دوره پایتون آکادمی همراه از ابتدایی‌ترین موارد تا کتابخانه‌های پیشرفته‌ای مثل نامپای، پانداس و… را با مثال‌های زیاد برای شما تدریس می‌شودند. در قسمت انتهایی دوره با مباحث پیشرفته‌تر پایتون مانند شئ گرایی، مدیریت استثناها و فایل آشنا خواهید شد. در آخر نیز یک گواهی‌نامه معتبر دارید تا در مسیر شغلی به شما کمک کند.

راه‌های اجرا پایتون برای تازه‌کار‌ها

برای اجرا پایتون  ابتدا باید این زبان را از سایت اصلی دانلود و روی سیستم نصب کنید. در ادامه برای نوشتن کد می‌توانید از محیط‎‌‌های زیر استفاده کنید:

• Pycharm: این برنامه به سخت‌افزار قدرتمندی نیاز دارد، اگر سیستم‌تان پاسخگو است، حتما از Pycharm استفاده کنید. نسخه community این برنامه رایگان است و نیاز‌های شما را پاسخ می‌دهد.
• Vscode: این ویرایشگر که محصول شرکت مایکروسافت است یک گزینه عالی برای برنامه‌نویسی پایتون و جایگزین مناسبی برای سیستم‌هایی است که توانایی نصب Pycharm را ندارند.
• آناکوندا: اگر در ابتدای یاد‌گیری این زبان هستید، حتما باید بدانید آناکوندا پایتون چیست. این پلتفرم رایگان به شما اجازه می‌دهد که کد‌های خود را در یک محیط کاربر‌پسند و بصری اجرا کنید تا روند یادگیری‌تان سریع‌تر پیش برود.

پایتون، راهی مناسب برای ورود به دنیا برنامه‌نویسی

اگر می‌خواهید پا به دنیا کامپیوتر و برنامه‌نویسی بگذارید، پایتون یک زبان مناسب برای شماست. این زبان در عین حال که ساده است، در بسیاری از حوزه‌ها کاربرد دارد و می‌توانید به کمک آن در بازار‌های جهانی کار کنید.

منابع: