پایتون چیست؟
پایتون (python) یکی از زبان‌های چندمنظوره شی گراست که در سال ۱۹۹۱ برای اولین بار طراحی و منتشر شد.زبان برنامه نویسی پایتون کاملا چند منظوره است و تقریباً در هر مکانی که از داده‌ها، محاسبات ریاضی یا خطوط کد استفاده می‌شود، کاربرد دارد. به عنوان مثال، بر خلاف جاوا، پایتون محدود به استفاده برای توسعه وب نیست. سطح بالا بودن زبان برنامه‌نویسی پایتون به این معناست که کدهای نوشته شده نسبت به زبان ماشین بیشتر به زبان انسانی و زبان انگلیسی نزدیک هستند. کد نویسی به زبان پایتون نسبت به زبان‌های دیگر مانند جاوا در زمان کمتری نوشته می‌شوند.
برنامه نویسی پایتون از ساده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای خواندن و یادگیری محسوب می‌شود. در این زبان بلوک‌های کد در آکولاد نوشته نمی‌شوند و به جای آن از فاصله برای نوشتن کدها استفاده می‌شود.
تعریف فنی‌تری پایتون
اگر بخواهیم کمی فنی‌تر توضیح دهیم که پایتون چیست، هیچ منبعی بهتر از تعریف سایت اصلی 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.
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.
توسعه سریع برنامه‌ها: رویکردی به توسعه نرم‌افزار که روی تولید سریع نمونه‌های اولیه و تکرارهای مکرر تمرکز دارد.
یادگیری پایتون
پایتون از جمله زبان‌های بسیار ساده برای یادگیری افرادی است که به تازگی وارد دنیای برنامه‌نویسی می‌شوند. در گذشته برای آموزش مبتدیان از زبان جاوا استفاده می‌شد اما با پیدایش این زبان و سطح بالا بودن آن به سرعت جایگزین جاوا شده و برای یادگیری در مراکز آموزشی استفاده می‌شود.
زبان پایتون به عنوان یک زبان Basic ساختاری ساده و جذاب دارد و یادگیری آن نسبت به برخی زبان های دیگر مانند JAVA و C++ دشواری کمتری دارد. از این جهت پایتون گزینه ی مناسبی برای شروع برنامه نویسی مخصوصا برای کودکان و نوجوانان است.
هدف از ایجاد زبان برنامه نویسی پایتون
طراح برنامه نویسی پایتون هدف خود را از ایجاد آن دلایل زیر عنوان کرده است:
زبانی بسیار ساده و قابل درک که از قدرت بالایی نیز برخوردار بوده و توانایی رقابت با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی را داشته باشد.
کاملا منبع باز بوده تا تمام افراد و برنامه‌نویسان در توسعه آن شرکت داشته باشند.
سادگی آن به اندازه‌ای است که مشابه یک متن انگلیسی خوانایی بالایی داشته باشد.
در کمترین زمان ممکن امکان توسعه برنامه به کمک پایتون وجود داشته باشد.
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.
مشاغل مرتبط با پایتون:
* متخصص علوم داده
* تحلیل‌گر داده
* 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.
دلایل محبوبیت پایتون چه هستند؟
میانگین درآمد برنامه‌نویس‌های پایتون ممکن است بالا باشد، اما این موضوع نمی‌تواند چرایی اینکه بسیاری از افراد آن را به عنوان زبان برنامه‌نویسی محبوب خود انتخاب می‌کنند توضیح دهد.
دلایل محبوبیت زبان برنامه نویسی پایتون
* خوانایی بالا
یکی از دلایل محبوبیت این زبان به عنوان بهترین زبان برنامه نویسی نزدیک بودن آن به زبان نوشتار انسانی در انگلیسی می‌باشد یعنی کدها در این زبان همانگونه که در انگلیسی یک کلمه را می نویسیم تفسیر می شوند. به همین دلیل استفاده از این زبان و خوانایی آن نسبت به سایر زبان‌های برنامه نویسی یک زبان سطح بالا در نظر گرفته می شود.
* اجرای راحت
یکی از بهترین ویژگی هایی که علاقه مندان زیادی را به سمت این زبان جذب کرده است راحتی در اجرا و بالا اوردن آن می باشد. این ویژگی در طراحی نرم افزارهای مختلف بسیار کاربردی می باشد.
* قابل توسعه
قابل توسعه بودن این زبان احتمالا یکی از ویژگی های بی نظیری است که آن را انتخاب توسعه دهندگان کرده است. این زبان با استفاده از ماژول های مختلف می توان توسعه داد.
* متن باز بودن آن
متن باز بودن و قابلیت توسعه در کنار ویژگی کاملا رایگان بودن این زبان برنامه نویسی یک پکیج کامل را فراهم کرده است. دانلود و استفاده از این زبان هیچ هزینه ای ندارد و همچنین به طور کامل آزادانه و متن باز امکان توسعه و ویرایش آن وجود دارد.
کاربرد python چیست؟
از آنجایی که این زبان بسیار عمومی بوده و در حوزه‌های مختلفی کاربرد دارد، یادگیری آن فرصت‌های شغلی بسیار زیادی برای شما فراهم می‌کند. بر خلاف برخی دیگر از زبان‌ها که تنها برای حوزه‌های خاصی کاربرد دارند، از پایتون میتوان در بسیاری از حوزه‌های مختلف استفاده کرد. وجود کتابخانههای متنوع و امکان ادغام این زبان برنامه‌نویسی با سایر زبان‌ها آن را به زبانی کاربردی و همه کاره تبدیل کرده است.
* طراحی سایت با پایتون
بیشتر افراد و برنامه‌نویسان از زبان‌هایی مانند زبان برنامه نویسی PHP و ASP برای طراحی وب سایت استفاده می‌کنند. اما پایتون نیز دارای قدرت بالایی در این زمینه است. این زبان دارای فریم‌ورک‌های قدرتمندی مانند Django و Flask است که باعث محبوبیت پایتون در زمینه طراحی سایت شده است. با طراحی سایت با این زبان و استفاده از هاست پایتون می توان به یک سایت ایده آل و پیشرفته دست پیدا کرد.
* یادگیری ماشینی با پایتون
الگوریتم‌های یادگیری ماشینی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و کاربردهای زیادی دارند. به عنوان مثال گوگل برای جستجو از الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده می‌کند. پایتون در یادگیری ماشین عملکرد بسیار عالی داشته و بسیاری از افراد مشغول در این حوزه از کتابخانههای پایتون استفاده می‌کنند.
* ساخت اپلیکیشن‌های موبایل
یکی از جذاب ترین کاربرد های پایتون استفاده از آن برای تولید اپلیکیشن‌های موبایل است. هرچند بیشتر افراد با زبان اندروید اقدام به تولید اپلیکیشن موبایل می‌کنند، اما پایتون نیز یکی از گزینه‌های مناسب برای این کار است. در این زمینه می‌توانید از فریم ورک Kivy استفاده نمایید.
* استفاده از پایتون در داده‌کاوی
داده کاوی از شاخه‌های بسیار مهم در علوم کامپیوتر است. تحلیل داده‌های بسیار زیاد می‌تواند اطلاعات مفیدی در اختیار افراد و شرکت‌ها قرار دهد. روش‌ها و الگوریتم‌های مختلفی برای داده کاوی وجود دارد، اما به جرأت میتوان گفت بهترین زبان برنامه‌نویسی برای تحلیل داده و داده‌کاوی پایتون است. پایتون دارای کتابخانههای بسیار قوی و کاربردی در زمینه داده کاوی است.
* ساخت بازی‌های رایانه‌ای
زبان‌های برنامه‌نویسی و موتورهای بازی سازی بسیار پیشرفته‌ای برای ساخت بازی‌های رایانه‌ای وجود دارد. اما پایتون نیز ازجمله زبان‌های برنامه نویسی بسیار قوی و کاربردی در این زمینه است. وجود کتابخانههای قوی و رایگان، پایتون را به گزینه‌ای مناسب در این زمینه تبدیل کرده است.
* 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.
* آموزش اسان
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.
* خودکار سازی با اسکریپت های پایتون
زبان اسکریپتی، نوعی زبان برنامه نویسی به حساب می‌آید که قادر به اتوماسیون و خودکارسازی کردن وظایف معمول و روزانه افراد است. برنامه‌نویسان به‌طور گسترده از اسکریپت‌های پایتون برای خودکارسازی بسیاری از کارهای تکراری و روزمره مانند موارد زیر استفاده می‌کنند:
- تغییر نام تعداد زیادی از فایل‌‌ها به‌طور هم‌زمان
- تبدیل فایل‌‌ها به نوع دیگر
- حذف کلمات تکراری در فایل‌های متنی
- انجام عملیات ریاضی پایه‌ای
- ارسال پیام‌های ایمیل
- بارگیری محتوا
- انجام تجزیه و تحلیل پایه‌ای گزارش‌ها
- یافتن خطا در چندین فایل
مهم‌ترین مزایای زبان برنامه‌نویسی پایتون
محبوبیت و دسترسی: پایتون دارای یک جامعه بزرگ برای پشتیبانی است. این ویژگی باعث می‌شود به راحتی بتوانید مشکلات پیش آمده در مراحل یادگیری را برطرف کنید. همچنین این نرم افزار رایگان و منبع باز است.
یادگیری ساده: برنامه‌نویسی پایتون دارای نحوی آسان برای یادگیری است و از کلمات انگلیسی استفاده می‌کند. البته سادگی تنها دلیل مناسب بودن این زبان برای تازه‌کار‌ها نیست، دلیل جذاب‌تر این است که فرقی نمی‌کند به چه حوزه‌ای علاقه دارید، 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.
خوانایی: خطوط کد نوشته شده در پایتون نیز به راحتی قابل خواندن هستند. به عنوان مثال، پایتون از یک وقفه خوب و تمیز در قالب یک خط کد جدید به جای نقطه یا ویرگول برای تکمیل یک فرمان استفاده می‌کند.
مقیاس پذیری: می‌توانید بدون هیچ نگرانی در مورد کار سخت بازنویسی یا تطبیق کد برای سایر پلتفرم‌ها با افزایش مقیاس، نوشتن برنامه را در پایتون شروع کنید.
جامعه ی بزرگی از افراد فعال: 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.
انعطاف پذیری: در پایتون بسیاری از کتابخانه‌ها و فریم‌ورک‌های منبع باز توسط جامعه حفظ می‌شوند. 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.
کتابخانه ی گسترده: 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.
معایب پایتون
ضعیف در پردازش موبایل: درست است که پایتون در پردازش دسکتاپ و سرور سرعت بالایی دارد اما در پردازش موبایل ضعیف است و به همین دلیل برنامه های موبایل زیادی وجود ندارند که با این زبان نوشته شده باشند.
کاهش سرعت: از آنجایی که پایتون از مفسر به جای کامپایلر استفاده می کند، مقداری بر سرعت آن تاثیرگذار است.
دشواری در استفاده از دیگر زبان‌ها: با توجه به اینکه دستورات برنامه نویسی در پایتون بسیار ساده است و نیازی به استفاده از ویرگول، نقطه و… نیست، امکان دارد برنامه نویسان متبحر در پایتون در مواجه با زبان های برنامه نویسی دیگر دچار مشکل شوند و زبان های دیگر را پیچیده ببینید.
خطاهای زمان اجرا: میتوان گفت که کدهای نوشته شده به زبان پایتون به زمان تست بیشتری نیاز دارند و امکان دارد که برنامه ها در پایان که اجرا می شوند با خطا مواجه شوند.
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.
امنیت کمتر: 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.