پایتون چیست؟ + پاسخ سؤال‌های مهم برای یادگیری پایتون

پایتون چیست؟

پایتون یک زبان برنامه‌نویسیه که با ویژگی‌هایی مانند شیء‌ گرا بودن (Object-Oriented)، سطح بالا بودن و چند منظوره بودن در دنیای برنامه‌نویسی و کامپیوتر شناخته میشه. یک زبان برنامه‌نویسی به شدت محبوب که با قابلیت‌های شگفت‌انگیز و فراوانش تونسته جای پای محکمی در دنیای کامپیوتر و برنامه‌نویسی برای خودش بسازه و در شرکت‌های معروف و بزرگ دنیا مانند گوگل، یاهو، اینستاگرام، ناسا، یوتیوب و غیره مورد استفاده قرار بگیره.

تاریخ ساخت پایتون به سال 1991 بر می‌گرده، زمانی که نتیجۀ تلاش‌های یک برنامه‌نویس هلندی به نام خیدو فان روسوم (Guido van Rossum) پس از 8 سال به ثمر نشست و پایتون متولد شد. از زمان تولد تا به امروز از پایتون برای کارهای مختلفی در دنیای برنامه‌نویسی استفاده شده : از طراحی سایت حرفه‌ای گرفته تا نوشتن نرم‌افزار و طراحی بازی‌های رایانه‌ای؛ چیزی که بسیاری از زبان‌های معروف برنامه‌نویسی دنیا مثل JavaScript نمی‌تونن از پس اون بر بیان.

مهم‌ترین ویژگی‌های پایتون

پایتون یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیاست اما چه ویژگی‌هایی باعث شده به این درجه از محبوبیت برسه؟ یا اینکه چرا سایت ساز ویترین با پایتون توسعه داده شده؟ در ادامه می‌خوایم به بررسی این ویژگی‌ها بپردازیم.

زبان برنامه‌نویسی پایتون شیءگراست

برنامه‌نویسی شیءگرا نوعی شیوۀ برنامه‌نویسی هست که شیء‌ها در اون به عنوان بلوک‌های اصلی اجزای برنامه‌نویسی شناخته میشن. درست مثل دنیای واقعی که اشیا به جهان پیرامون شما ساختار میدن و شما می‌تونید از طریق اون‌ها با دنیای بیرون ارتباط بگیرید. به عنوان مثال یک خونه رو در نظر بگیرید که این خونه از شیءهایی مثل پنجره، در و موارد دیگه تشکیل شده. در پایتون هم دقیقا به همین شکل تمام مفاهیم با کمک شیءها کدنویسی میشه.

با کمک شیءگرایی در برنامه‌نویسی دیگه مجبور نیستید هر بار برای اینکه منظور خودتون رو برسونید، تمام اجزای یک کد رو تکرار کنید؛ بلکه از طریق نوشتن یک شیء به سیستم می‌فهمونید منظور اصلی شما چی هست. به عنوان مثال هر بار که در برنامه‌تون می‌خواید دربارۀ خونه صحبت کنید، تنها کافیه به خود خونه اشاره کنید. ابتدا یک بار خونه رو تعریف می‌کنید که چه اجزایی داره و از اون به بعد هر وقت بخواید از شی‌ء خونه در کدتون استفاده کنید، سیستم منظور شما رو می‌فهمه و دیگه مجبور نیستید دوباره توضیح بدید یک خونه در داره، پنجره داره، دیوار داره و الی آخر.

زبان برنامه‌نویسی پایتون سطح بالاست

زبان‌های سطح پایین در برنامه‌نویسی نزدیکی بیشتری به زبان ماشین (صفر و یک) دارن اما زبان‌های سطح بالا با مخاطب خود (برنامه‌نویس‌ها = انسان‌ها) راحت‌تر و بهتر تعامل برقرار می‌کنن. به‌طوری که میشه گفت زبان‌های سطح بالا شباهت زیادی به زبان انسان‌ها دارن و برنامه‌نویس‌ها می‌تونن با استفاده از کدهایی که بیشتر شبیه زبان انسان هستن، تفکراتشون رو راحت‌تر به برنامه تبدیل کنن. چیزی که باعث شده کار با پایتون بسیار راحت و سریع باشه و طرفداران بسیاری پیدا کنه.

کدهای پایتون به‌راحتی خوانده و نوشته می‌شه

پیش از اینکه پایتون پا به این جهان بذاره، زبان‌های برنامه‌نویسی  دنبال پیچیده کردن حل مسائل بودن و به همین خاطر هر کسی از پس خوندن یک کد ساده بر نمی‌اومد. یعنی فردی که اون کد رو ننوشته بود، برای اینکه بفهمه برنامه‌نویس اصلی کد چه فرایندی رو طی کرده و کاری که کد انجام میده دقیقا چی هست، با مشکل روبه‌رو بود. اما با وجود پایتون که زبان اون به زبان انگلیسی بسیار نزدیکه، میشه خیلی راحت کدهایی که نفر قبلی نوشته رو خوند و در صورت نیاز اون رو اصلاح کرد یا ادامه داد.

ویژگی که در پروژه‌های بزرگ خیلی به درد می‌خوره و می‌تونه کار رو خیلی سریع‌تر پیش ببره. همین ویژگی یکی از دلایلی بوده که این روزها خیلی از برنامه‌نویس‌ها برای طراحی سایت یا نرم‌افزارهاشون از پایتون کمک می‌گیرن.

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی متن‌بازه

متن‌باز بودن (Open Source) یک برنامه یعنی اینکه هر فردی می‌تونه به کدهای اصلی برنامه دسترسی داشته باشه و در صورت نیاز برای نسخهٔ مورد استفادهٔ خودش در اون کدها تغییر ایجاد کنه. شما همیشه به کدهای اصلی زبان برنامه‌نویسی پایتون به صورت رایگان دسترسی دارید و می‌تونید تمام کتابخانه‌های (Library) مرتبط با اون زبان رو در اختیار داشته باشید. اما دقت کنید که نرم‌افزارهای نوشته شده با این زبان متن‌باز، ممکنه خودشون متن‌باز نباشن. یعنی استفاده از یک زبان رایگان برای توسعهٔ یک نرم‌افزار غیر رایگان.

زبان پایتون تفسیری هست

کمی بالاتر گفتیم که زبان پایتون سطح بالاست، یعنی اینکه برنامه‌نویس‌ها می‌تونن تمام اون چیزی که درون این برنامه نوشته شده رو متوجه بشن. اما مشکلی که وجود داره اینه که دیگر سیستم‌ها و نرم‌افزارها متوجه کدهای نوشته شده با این زبان نمیشن. اصولا همهٔ زبان‌هایی که از زبان ماشین (صفر و یک) فاصله دارن و به زبان انسان نزدیک هستن از ابزاری به نام کامپایلر (Compiler) استفاده می‌کنن تا کدهای نوشته شده به اون زبان رو به زبان ماشین ترجمه کنن. به همین دلیل پایتون هم از یک نرم‌افزار مفسر کمک می‌گیره تا کدهای سطح بالای خودش رو برای سیستم‌ها و نرم‌افزارهای دیگه ترجمه و قابل فهم کنه. با این کار برنامه‌نویس‌ها می‌تونن کدها رو به یک برنامهٔ کاربردی تبدیل کنن و سیستم‌ها هم متوجه اون چیزی که پایتون به زبان میاره، بشن.

برنامه پایتون هیچ زباله‌ای به جا نمی‌ذاره

پایتون به نظافت کدهاش خیلی اهمیت میده و اگر ببینه که قسمتی از حافظه بعد از مدتی بدون استفاده باقی مونده، متغیرها و شی‌ءهایی که بلااستفاده در حافظه موندن رو پاک می‌کنه. این ویژگی پایتون به نام Garbage Collection شناخته میشه و کمک می‌کنه تا کدها جای کمتری بگیرن و کمتر فضای حافظه رو اشغال کنن. در نتیجۀ انجام این کار، سیستم با سرعت بیشتری کدها رو اجرا می‌کنه.

مزیت‌های استفاده از پایتون

استفاده از پایتون مزیت‌هایی داره که تونسته اون رو به یکی از برترین زبان‌های برنامه‌نویسی دنیا تبدیل کنه.

یادگیری اون آسونه

پایتون به زبان انگلیسی امروزی با شما صحبت می‌کنه. به همین دلیل خیلی راحت میشه اون رو یاد گرفت. همین ویژگی باعث شده خیلی از تازه‌کارهای دنیای برنامه‌نویسی در نخستین قدم به سراغ پایتون برن.

کتابخانه‌های زیادی داره

یکی از بهترین مزیت‌های پایتون اینه که کتابخانه‌های بسیاری در حوزه‌های مختلف داره، از کتابخانه برای ساختن بازی گرفته تا کتابخانه‌هایی برای یادگیری ماشین. کتابخانه‌ها در زبان‌های برنامه‌نویسی، مجموعه‌ای از کدهای پرکاربرد و ازپیش‌آماده هستن که به عنوان زیرساختی برای نوشتن برنامه‌های پیچیده‌تر استفاده میشن.

الگوهای اولیهٔ زیادی داره

یکی دیگه از خوبی‌های پایتون اینه که الگوهای اولیه یا پروتوتایپ زیادی در اختیار شما قرار میده. برنامه‌نویس‌ها می‌تونن برای انجام کارهای خودشون از این الگوهای اولیه که توسط برنامه‌نویس‌های دیگه آماده شده‌ استفاده کنن و در پول و زمان صرفه‌جویی کنن.

به‌راحتی توسعه داده می‌شه

نسخه‌های مختلفی از پایتون وجود داره، مثل جی پایتون، آیرون پایتون و روبی پایتون که با وجود این ورژن‌ها می‌تونید با زبان‌های برنامه‌نویسی دیگه کار کنید. به عنوان مثال، جی پایتون این امکان رو به شما میده که پایتون رو در جاوا اجرا کنید و از اون به‌عنوان رابط این دو زبان معروف استفاده کنید.

یک جامعهٔ کاربری قوی داره

از اون‌جایی که پایتون یک برنامهٔ متن‌بازه، میشه اون رو به صورت رایگان دانلود کرد و باهاش برنامه نوشت. موضوعی که باعث شده تعداد زیادی از برنامه‌نویس‌ها از پایتون برای انجام کارهاشون استفاده کنن و دربارۀ اون به بحث و تبادل نظر بپردازن. این بحث‌ها به برنامه‌نویس‌های دیگه کمک می‌کنه تا اگر جایی به مشکل برخوردن از همدیگه راهنمایی بگیرن و خیلی سریع به جواب مورد نظرشون برسن.

فریم‌ورک‌های زیادی داره

فریم‌ورک (Framework) نوعی جعبهٔ ابزار برای زبان‌های برنامه‌نویسی هست. فریم‌ورک‌ها به شما این اجازه رو میدن تا برنامه‌هاتون رو به صورت تستی اجرا کنید یا اون رو با کمک این فریم‌ورک‌ها ارتقا بدید. از معروف‌ترین فریم‌ورک‌های پایتون میشه به جنگو(Django)، فلسک (Flask)، توربوگیرز (TurboGears)، پیرامید (Pyramid) و جاپرونتو (Japronto) اشاره کرد.

معایب استفاده از پایتون

از جمله ایرادهای زبان پایتون میشه به موارد زیر اشاره کرد:

نسبت به زبان‌های سطح پایین، سرعت کمتری داره

به دلیل اینکه پایتون یک زبان تفسیریه، باید تمام کدها رو برای اجرا کردن خط به خط ترجمه کنه. موضوعی که باعث میشه سرعت پردازش اون از برخی از زبان‌ها مثل C کمتر باشه که این یک ضعف بزرگ برای این زبان برنامه‌نویسی هست.

حافظهٔ زیادی اشغال می‌کنه

در مقایسه با زبان‌هایی مثل C یا C++ پایتون بخش بیشتری از حافظهٔ سیستم شما رو اشغال می‌کنه و به همین دلیل به‌صرفه نیست که از اون برای توسعۀ برنامه‌های خیلی سنگین استفاده کرد.

ضعف در ایرادیابی برنامه‌ها (Debugging) و Native نبودن برای موبایل، از مشکلات دیگه‌ای هست که برنامه‌نویس‌های پایتون با اون دست‌و‌پنجه نرم می‌کنن.

کاربردهای پایتون

یکی از نقاط قوت مهم و کلیدی پایتون تنوع کاربردهایی هست که این زبان در اختیار برنامه‌نویس‌ها قرار میده. به عنوان مثال شما می‌تونید از پایتون در کارهای زیر استفاده کنید و بهترین نتیجه رو بگیرید.

طراحی و توسعۀ سایت

یکی از کاربردهای پایتون طراحی و توسعۀ سایت هست. دو فریم ورک جنگو و فلسک بیشترین استفاده رو در طراحی و توسعۀ وبسایت‌های مبتنی بر پایتون دارن.

یادگیری ماشین

یکی از مهم‌ترین کاربردهای پایتون در رشتهٔ یادگیری ماشین (Machine Learning) و به طور کلی هوش مصنوعی هست.

داده کاوی

 می‌تونید از پایتون برای داده کاوی (Data Mining) و آنالیز کلان‌داده یا به اصطلاح بیگ دیتا (Big Data) استفاده کنید.

علوم داده و محاسبات

از پایتون میشه در رشته‌های مرتبط با علوم داده و محاسبات مانند زیست‌شناسی، اعصاب، روانشناسی، محاسبات عددی و آمار استفاده کرد. این زبان برنامه‌نویسی کتابخانه‌های زیادی برای کارهای علمی و پژوهشی داره و به همین دلیل در این کارهای تحقیقاتی بسیار کارآمد عمل می‌کنه.

یادگیری پایتون را چطور شروع کنم؟

یکی از بهترین ویژگی‌های پایتون اینه که یادگیری اون ساده‌ست و برای شروع، نیازی به هیچ پیش زمینه و دانشی در علوم کامپیوتر یا برنامه‌نویسی ندارید. از یک نوجوان تا یک فرد میانسال همگی می‌تونن زبان برنامه‌نویسی پایتون رو یاد بگیرن و از اون استفاده کنن.

تنها مسالهٔ مهمی که در یادگیری زبان پایتون وجود داره اینه که از خودتون بپرسید آیا به اندازۀ کافی به اون علاقه دارید؟ علاقه‌ای که باعث بشه زمان زیادی برای یادگیری اون کنار بذارید و از موانعی که در راه یادگیری اون ممکنه پیش بیاد، نترسید. علاقه و پشتکار شرط اصلی یادگیری پایتون هست.

البته بهتره قبل از شروع به کار، به این سؤال هم پاسخ بدید که اصلا چرا می‌خواید پایتون یاد بگیرید؟ فقط به خاطر اینکه زبان برنامه‌نویسی محبوبیه؟ از اسم اون خوش‌تون اومده؟ یا اینکه واقعا با هدف خاصی برای یاد گرفتن اون پیش قدم شدید؟ مثلا اینکه می‌خواید در آینده به سراغ یادگیری ماشین برید و به زبان پایتون به عنوان یک دانش پایه‌ای، نیاز دارید؟ حتما هدفتون رو به طور دقیق از یادگیری پایتون مشخص کنید و به اصطلاح برای یادگیری اون جو زده نشید!

اگر در تصمیمتون مصمم هستید و با هدف درست قدم در این راه گذاشتید، منابع بسیار زیادی برای یادگیری پیش روی شما وجود داره. بسته به روحیه و سلیقۀ شما برای یادگیری، می‌تونید از دوره‌های آنلاین یا حضوری آموزش پایتون استفاده کنید. دوره‌های آنلاین رایگان زیادی در اینترنت وجود داره که هم به زبان فارسی و هم به زبان انگلیسی مفاهیم پایه‌ای رو به خوبی به شما آموزش میدن. البته اگر زبان‌تون خوبه، به شما توصیه می‌کنیم که به سراغ منابع انگلیسی زبان برید.

کتاب‌ها و منابع اینترنتی بسیار زیادی هم در رابطه با پایتون منتشر شده که می‌تونید در حین یادگیری از اون‌ها هم کمک بگیرید. خود وبسایت پایتون هم منابع خوبی برای یادگیری پایتون در اختیار شما قرار میده.