برای آموزش نصب پایتون در ویندوز اینجا کلیک کنید.

زبان برنامه نویسی(programming language) زبانی است که برنامه نویسان از آن برای توسعه برنامه های نرم افزاری، اسکریپت ها یا سایر دستورالعمل ها برای اجرای رایانه ها استفاده می کنند.

اگرچه بسیاری از زبان‌ها شباهت‌های مشترکی دارند، اما هر کدام نحو(syntax) خاص خود را دارند. هنگامی که یک برنامه نویس قوانین، نحو و ساختار زبان را یاد می گیرد، کدش را در یک ویرایشگر متن یا IDE می نویسد. سپس، برنامه نویس اغلب کد را به زبان ماشینی که برای کامپیوتر قابل درک است، کامپایل می کند. زبان های اسکریپت که نیازی به کامپایلر ندارند، از مترجم برای اجرای اسکریپت استفاده می کنند. در این مقاله توضیح میدهیم که زبان پایتون چیست و به اینکه پایتون چه کاربردهایی دارد میپردازیم.

راهنمای مطالعه:

همه چیز درباره پایتون

پایتون در چه زمینه هایی کاربرد دارد؟

پایتون چه مزایا و معایبی دارد؟

حقوق برنامه نویسان پایتون

یادگیری پایتون چقدر زمان میبرد؟

بهترین فریمورک های پایتون

شرکت هایی که از پایتون استفاده میکنند

مثال از زبان پایتون

زبان برنامه نویسی پایتون چیست؟ پایتون (به انگلیسی python) یک زبان برنامه نویسی سطح بالا و شی گرا است که در سال 1992 توسط Guido van Rossum ارائه شد. پایتون بسیار شبیه به زبان انگلیسی طراحی شده تا خواندن و نوشتن آن ساده باشد. پایتون یک زبان همه منظوره نیز هست به این معنی که محدود به زمینه خاصی نیست و میتواند برای طیف گسترده ای از برنامه ها استفاده شود از ساخت وبسایت گرفته تا طراحی الگوریتم های پیچیده هوش مصنوعی.

طبق نظرسنجی توسعه دهندگان Stack Overflow، در چند سال گذشته، پایتون به عنوان یکی از محبوب ترین و مطلوب ترین زبان های برنامه نویسی در صدر فهرست قرار گرفته است. پایتون توسط شرکت های بزرگی مانند Intel و Facebook استفاده میشود. پایتون یکی از چهار زبان اصلی در گوگل است و یوتیوب به شکل گسترده ای با پایتون طراحی شده است.

برخلاف تصور عموم، نام پایتون از یک مار بزرگ گرفته نشده بلکه از یک برنامه تلویزیونی به نام monty python که از شبکه BBC پخش میشد گرفته شده است.

همانطور که در بخش قبل گفته شد پایتون یک زبان همه منظوره است به این معنی که میتوان از آن در بخش های مختلف توسعه نرم افزار استفاده کرد. در این بخش چند مورد از کاربرد های پایتون را میبینید.

 +  هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

از آنجایی که پایتون یک زبان برنامه نویسی پایدار، انعطاف پذیر و ساده است، برای پروژه های مختلف یادگیری ماشینی (ML) و هوش مصنوعی (AI) عالی است. در واقع، پایتون یکی از زبان‌های مورد علاقه در میان دانشمندان داده است و بسیاری از کتابخانه‌ها و پکیج های یادگیری ماشین و هوش مصنوعی با پایتون نوشته شده اند.

 +  تجزیه و تحلیل داده ها

مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، تجزیه و تحلیل داده ها یکی دیگر از زمینه هایی است که به سرعت در حال توسعه است و پایتون در این زمینه بسیار کاربرد دارد. در دنیای امروز بیش از هر زمان دیگری در حال ایجاد داده هستیم پس نیاز به افرادی داریم که بتوانند اطلاعات را جمع آوری، دستکاری و سازماندهی کنند. به دلیل سادگی و انعطاف پذیری این زبان، استفاده از پایتون برای علم داده و تجزیه و تحلیل داده ها، منطقی است.

 +  تجسم داده ها

پایتون علاوه بر انعطاف‌پذیری و متن باز بودن، کتابخانه‌های نموداری متنوعی را با انواع ویژگی‌ها ارائه می‌کند. اگر به دنبال یک طرح گرافیکی ساده باشید و یا بخواهید نمودارهای تعاملی بسازید میتوانید از امکانات پایتون استفاده کنید. پایتون کتابخانه هایی مانند Matplotlib یا Plotly را دارد که برای نمایش گرافیکی داده ها استفاده میشوند.

 +  ساخت وبسایت

از مهمترین کاربرد های پایتون توسعه وب است. فریمورک های توسعه وب پایتون زیادی برای انتخاب وجود دارد، مانند جنگو و فلسک. این فریمورک ها برای ایجاد سایت ها و سرویس هایی مانند Spotify، Reddit و Mozilla استفاده شده اند.

به لطف کتابخانه‌ها و ماژول‌های گسترده‌ای که با این فریمورک های پایتون ارائه می‌شوند، عملکردهایی مانند دسترسی به پایگاه داده، مدیریت محتوا و مجوز داده‌ها همگی امکان‌پذیر و به راحتی قابل دسترسی هستند. با توجه به تطبیق پذیری آن، جای تعجب نیست که پایتون به طور گسترده در توسعه وب مورد استفاده قرار گیرد.

استفاده از پایتون به عنوان یک زبان برنامه نویسی مزایای زیادی دارد. انعطاف پذیری، خوانایی، مقیاس پذیری، قابلیت حمل و سرعت برخی از مزایای پایتون است. همچنین python یکی از تنها زبان های برنامه نویسی است که از برنامه های کاربردی ریاضی فشرده پشتیبانی می کند.

 +  مزایای پایتون

 -  چند منظوره

پایتون یک زبان برنامه نویسی همه منظوره با طیف وسیعی از کاربردها است. از توسعه وب سایت گرفته تا توسعه بازی و توسعه رابط کاربری گرافیکی دسکتاپ، پایتون یک زبان بسیار کاربردی است. پایتون همچنین یک انتخاب مناسب برای عملیات های امنیتی است. امنیت اطلاعات، امنیت وب سایت و امنیت سایبری همگی قابلیت هایی هستند که با پایتون قابل پیاده سازی هستند.

 -  کتابخانه های گسترده

بزرگترین مزیت پایتون تعداد کتابخانه های شخص ثالثی است که از آن پشتیبانی می کند. کتابخانه پایتون یک قطعه کد از پیش نوشته شده است که می توانید آن را در پروژه خود یا مجموعه ای از ماژول ها قرار دهید. کتابخانه استاندارد Python که به زبان C نوشته شده است، مجهز به سینتکس، توکن‌ها و ماژول‌های اصلی است.

توسعه دهندگان پایتون همچنین دارای مخزن گسترده ای از کامپوننت ها و نرم افزار پایتون هستند که در PyPI قرار میگیرند. از این کتابخانه ها می توان برای نوشتن اسناد، تست خودکار، اسکریپت نویسی مرورگرهای وب، مدیریت پایگاه های داده، گرافیک و CGI، سرورهای ایمیل، و threading استفاده کرد.

 -  جامعه پررونق

جامعه توسعه دهندگان پایتون بسیار فعال است. با استفاده از پایتون در فناوری های جدید مانند یادگیری ماشین یا هوش مصنوعی و امنیت سایبری، محبوبیت آن همچنان افزایش می یابد. تنها در 5 سال گذشته، تعداد برنامه نویسانی که از پایتون استفاده می کنند تقریبا دو برابر شده است. در حال حاضر بیش از 1 میلیون وب سایت از پایتون برای برنامه نویسی سمت سرور استفاده می کنند.

 -  سادگی در استفاده و یادگیری

خوانایی کد و طراحی کاربر پسند جنبه های مهم یک زبان برنامه نویسی هستند. پایتون برای درک و استفاده آسان از طراحی منظم، تمیز و ساختار یافته استفاده می کند. انعطاف پذیری، خوانایی و مفسر قدرتمند پایتون را به یکی از ساده ترین زبان های شی گرا برای استفاده تبدیل کرده است. مدیریت خودکار حافظه یکی دیگر از مزایای ارائه شده توسط پایتون است. همچنین از پارادایم های برنامه نویسی متعدد مانند تابعی و شی گرا پشتیبانی می کند که امکان پیاده سازی آسان را فراهم می کند.

 +  معایب پایتون

اگرچه پایتون مزایای زیادی دارد، اما معایبی نیز وجود دارد که می تواند مانع توسعه شما شود. این مهم است که محدودیت ها را درک کنید و پروژه خود را بر اساس آن برنامه ریزی کنید. در این بخش برخی از مهم ترین مزایا و معایبی که پایتون دارد را بررسی میکنیم.

 -  سرعت پایین

اگرچه پایتون بهره وری و سرعت توسعه بالایی دارد، اما در مورد زمان اجرا دارای یک نقطه ضعف است. از آنجایی که پایتون به جای کامپایلر از مفسر استفاده می کند، در مقایسه با سایر زبان های برنامه نویسی محبوب مانند جاوا یا C++ کند است.

پایتون یک زبان تایپ پویا است. بنابراین تمام کد منبع در زمان اجرا کامپایل می شود که سرعت را کاهش می دهد، به خصوص برای برنامه های وب بزرگ. همچنین یک زبان تفسیر شده است، به این معنی که هر خط یکی یکی اجرا می شود که بر سرعت کلی زمان اجرا تأثیر می گذارد.

 -  استفاده زیاد از حافظه

برنامه های پایتون به دلیل فلسفه طراحی خود از حافظه زیادی استفاده می کنند. داشتن ایدئولوژی "هر چیزی که نیاز دارید از قبل ساخته شده است" به این معنی است که این یک فریمورک شگفت آور سنگین و یکپارچه است. هنگام کار با فضای حافظه محدود، پایتون انتخاب مناسبی نیست.

 -  نامناسب برای موبایل

پایتون قابلیت های کافی برای ساختن یک اپلیکیشن موبایل کامل را ندارد. زبان های دیگر مانند جاوا یا سی پلاس پلاس برای توسعه موبایل بسیار بهتر خواهند بود. اما برنامه های رابط کاربری گرافیکی جدیدی مانند KIvy و BeeWare وجود دارد که می تواند برای برنامه های موبایلی بومی و چند پلتفرمی استفاده شود.

طبق گفته Glassdoor، میانگین حقوق ملی برای یک برنامه نویس پایتون در ایالات متحده 76526 دلار است. با این حال، وقتی صحبت از پایتون به میان می‌آید، در نظر گرفتن پتانسیل درآمد مشاغل مرتبط، از جمله دانشمند داده، تحلیلگر داده، و توسعه‌دهنده وب و سایر موارد نیز مهم است.

به عنوان مثال، توسعه دهندگان وب میانگین درآمد سالانه بین 78000 دلار تا 88000 دلار دارند. متوسط حقوق برنامه نویسان وب در ایالات متحده 71531 دلار است و توسعه دهندگان ارشد به طور متوسط 95325 دلار هستند. این امر توسعه وب را به یکی از سودآورترین نقش ها در فناوری تبدیل می کند.

در بخش داده، Glassdoor میانگین حقوق پایه یک دانشمند داده را 84000 دلار در سال در کانادا (و 110000 دلار برای یک دانشمند ارشد داده) و بیش از 113000 دلار در ایالات متحده (و 134000 دلار برای یک دانشمند ارشد داده) گزارش کرد. در همین حال، متوسط حقوق یک تحلیلگر داده در ایالات متحده 75086 دلار است و در میان تحلیلگران ارشد داده به 96852 دلار افزایش می یابد.

به طور متوسط، یادگیری اصول برنامه نویسی پایتون، از جمله برنامه نویسی شی گرا، نحو پایه پایتون، انواع داده ها، حلقه ها، متغیرها و توابع، به طور متوسط بین 5 تا 10 هفته طول می کشد. در نهایت، مدت زمانی که برای یادگیری پایتون طول می کشد بستگی به میزان تجربه شما با زبان های برنامه نویسی، توسعه وب، علم داده و سایر زمینه های مرتبط دارد.

یادگیری پایتون را می توان برای مبتدیان مناسب دانست، زیرا یک زبان برنامه نویسی است که خوانایی را در اولویت قرار می دهد و درک و استفاده از آن را آسان تر می کند. نحو آن شباهت هایی با زبان انگلیسی دارد و این امر باعث می شود برنامه نویسان تازه کار به سرعت وارد دنیای توسعه شوند.

از آنجایی که خوانایی و سایر عناصر ساختاری پایتون به گونه ای طراحی شده اند که به راحتی قابل درک باشند، زبانی عالی برای مبتدیان است. با این حال، پایتون به استفاده اولیه محدود نمی شود. برخی از پیچیده ترین وب سایت ها و برنامه های موجود در جهان از پایتون استفاده میکنند.

فریمورک مجموعه ای از ماژول ها یا پکیج ها است. استفاده از فریمورک های پایتون به کاهش زمان توسعه کمک می کند. هر فریم ورک مزایا و معایب خاص خود را دارد، بنابراین انتخاب چارچوب کاملاً به نیازهای پروژه و همچنین به ترجیح توسعه دهنده بستگی دارد. چند مزیت اساسی استفاده از چارچوب‌ها منبع باز، امن، مستند و کارآمد هستند.

فریم ورک ها زندگی یک برنامه نویس را آسان تر می کنند زیرا این فریم ورک ها پروژه را به گونه ای طراحی می کنند که هر برنامه نویس دیگری که فریم ورک را می شناسد می تواند به راحتی برنامه را کنترل کند.

پایتون دارای بینهایت فریمورک است که میتوانید برای اهداف مختلف از آنها استفاده کنید اما مهترین آنها به شرح زیر است:

• Bottle
• Flask
• Django
• Web2py
• AIOHTTP
• CherryPy
• FastApi
• Falcon
• Pyramid

طیف گسترده‌ای از موسسات مالی، شرکت‌های فناوری، سازمان‌های دولتی و غیره به دنبال کسانی هستند که به پایتون تسلط داشته باشند تا در توسعه وب و نرم‌افزار و علم داده و غیره به آنها کمک کنند.

پایتون توسط اینتل، آی‌بی‌ام، ناسا، پیکسار، نتفلیکس، فیس‌بوک، جی پی مورگان چیس، اسپاتیفای و تعدادی از شرکت‌های بزرگ دیگر استفاده می‌شود. پایتون یکی از چهار زبان اصلی گوگل است، در حالی که یوتیوب گوگل عمدتا به زبان پایتون نوشته شده است. کلاینت اصلی BitTorrent نیز در پایتون نوشته شده است. و از آن به عنوان یک زبان برنامه نویسی برای کنترل Maya، ابزار استاندارد مدل سازی سه بعدی و انیمیشن صنعتی استفاده می شود.

با این حال، پایتون نه تنها در شرکت‌های خاص مورد توجه قرار می‌گیرد، بلکه صنایعی هستند که به استفاده از پایتون متکی هستند. نجوم، علوم اجتماعی، هوش مصنوعی و اینترنت اشیا نمونه‌هایی از زمینه‌هایی هستند که نقش‌های متعددی بر پایتون دارند.

حالا که فهمیدید پایتون چیست و چه کاربردی دارد، بهتر است یک مثال از پایتون ببینیم. همانطور که گفته شد پایتون یک زیان بسیار ساده است و در این مثال ها سادگی پایتون را خواهید دید.

در مثال اول پایتون یک قطعه کد داریم که جمله Hello world را چا میکند:

print('Hello, world!')

در مثال دوم پایتون قطعه کدی داریم که دو عدد را با هم جمع میکند:

num1 = 1.5
num2 = 6.3

sum = num1 + num2
print('The sum of {0} and {1} is {2}'.format(num1, num2, sum))

# OUTPUT
The sum of 1.5 and 6.3 is 7.8