اگر به دنیای برنامهنویسی علاقه داشته باشید، حتما نام پایتون را شنیدهاید. اما پایتون چیست؟ پایتون یکی از زبانهای برنامهنویسی سطح بالا، چندمنظوره و تفسیرشونده است که در سال 1991 توسط گیدو فان روسوم طراحی و عرضه شد. از همان ابتدا، تمرکز پایتون بر خوانایی کد و سادهسازی ساختارهای پیچیده برنامهنویسی بود؛ ویژگیای که آن را از بسیاری از زبانهای برنامهنویسی دیگر متمایز کرده است. طراحی مینیمالیستی پایتون و استفاده گسترده از تورفتگی به جای علائم نگارشی مرسوم باعث شده تا پایتون به زبان ساده شناخته شود و ساختار کدهای آن شفاف و قابل درک باشد، حتی برای کسانی که تازهکار هستند. پس اگر دوست دارید با این زبان بیشتر آشنا شوید، خواندن ادامه این مطلب خالی از لطف نیست.
پایتون چیست
پایتون یک زبان برنامهنویسی سطح بالا، شیگرا، تفسیرشونده و همهمنظوره است که با رشد مداوم و استقبال فراوان، جایگاهی کلیدی در میان زبانهای برنامهنویسی جهان یافته است. فلسفه طراحی پایتون بر سادگی و خوانایی متمرکز است؛ بهطوریکه بتوان با حداقل پیچیدگی، حداکثر عملکرد را ارائه داد. ساختار نحوی آن به گونهای است که حتی افراد تازهکار هم میتوانند در مدت زمان نسبتا کوتاهی به درک و نوشتن کدهای کاربردی دست یابند. اگر قصد یادگیری این زبان برنامهنویسی را دارید، نیاز به تجهیزات برنامهنویسی احساس میشود که مطالب لپتاپ برای برنامهنویسی، راهنمای خرید بهترین مانیتور برای برنامه نویسی و کیبورد برنامهنویسی میتوانند در این راستا کمککننده باشند.
این زبان برنامهنویسی از سبکهای مختلف پشتیبانی میکند؛ از جمله برنامهنویسی شیگرا، رویهای و تابعی. این زبان دارای کتابخانههای استاندارد قدرتمندی است که دامنهای وسیع از کاربردها، از پردازش متن گرفته تا توسعه وب و هوش مصنوعی را پوشش میدهند. افزون بر این، جامعهی بزرگ و فعالی که پیرامون پایتون شکل گرفته آن را به زبانی همواره در حال رشد و تکامل تبدیل کرده است.
پایتون با وجود سادگی در یادگیری، زبانی بسیار جدی و قابل اعتماد برای پروژههای صنعتی و مقیاسپذیر است. شرکتهای بزرگی مانند گوگل، فیسبوک، ناسا، نتفلیکس، دراپباکس و اینستاگرام از پایتون در پروژههای زیرساختی و علمی خود بهره میبرند. این زبان همچنین در حوزه آموزش علوم رایانه جایگاه ویژهای دارد و در بسیاری از دانشگاهها و دورههای آموزشی به عنوان زبان مقدماتی تدریس میشود.
همچنین یک زبان تفسیرشونده است، به این معنا که کدهای آن خط به خط اجرا میشوند و نیازی به مرحله کامپایل مجزا ندارند. این ویژگی باعث میشود که تست و توسعه نرمافزار سریعتر صورت گیرد، اما گاهی ممکن است در مقایسه با زبانهای کامپایلشونده، سرعت اجرایی پایینتری داشته باشد. با این حال، در بسیاری از کاربردهای واقعی، سرعت اجرای پایتون با استفاده از کتابخانههای بومی یا واسطهایی مانند Cython یا Numba قابل بهینهسازی است.
از نظر پارادایمهای برنامهنویسی، برنامه پایتون بسیار انعطافپذیر است. هم برنامهنویسی شیگرا، هم برنامهنویسی رویهای و حتی برنامهنویسی تابعی را پشتیبانی میکند. این چندسبکی بودن به توسعهدهندگان اجازه میدهد متناسب با نیاز پروژه، الگوی مناسب را انتخاب کرده یا ترکیبی از آنها را بهکار گیرند. افزون بر این، سیستم مدیریت حافظه پایتون به صورت خودکار عمل میکند که نگرانی درباره آزادسازی منابع را تا حد زیادی از بین میبرد.
کتابخانههای گسترده پایتون، آن را به یک زبان چندمنظوره واقعی تبدیل کردهاند. پایتون به شکلی طراحی شده که مستقل از پلتفرم باشد. این یعنی میتوان یک کد را در ویندوز نوشت و بدون تغییر قابلتوجهی در لینوکس یا macOS اجرا کرد. همچنین پایتون دارای محیطهای اجرایی مختلفی است که برای کاربردهای خاص توسعه داده شدهاند؛ مانند MicroPython برای سیستمهای نهفته یا Jupyter برای محیطهای تعاملی و تحلیل داده.
جامعه کاربری پایتون از فعالترین و بزرگترین جوامع برنامهنویسی در دنیاست. این جامعه نقش پررنگی در توسعه کتابخانهها، ابزارها، حل مشکلات و آموزش زبان دارد. اسناد رسمی پایتون بسیار جامع، واضح و دقیق هستند و پروژههای متنباز فراوانی وجود دارند که الگوهای کاربردی برای توسعهدهندگان فراهم میکنند.
پایتون با تمام سادگی و کاربرپسند بودنش، یک زبان جدی و صنعتی است. در دانشگاهها هم پایتون به عنوان زبان اصلی تدریس مفاهیم علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی پذیرفته شده است. این زبان در پژوهشهای علمی، پروژههای صنعتی و حتی در سطح دولتها و سازمانهای نظامی مورد استفاده قرار میگیرد.
برنامهنویسی پایتون چیست
برنامهنویسی پایتون چیست؟ برنامهنویسی با پایتون، فرآیند توسعه نرمافزار، اسکریپتنویسی، تحلیل داده و حتی پیادهسازی مدلهای هوش مصنوعی به کمک زبان پایتون است. این زبان با ساختار ساده و در عین حال قدرتمند خود توانسته به ابزاری پرکاربرد در علوم کامپیوتر، مهندسی نرمافزار، دادهکاوی، خودکارسازی و توسعه سامانههای هوشمند تبدیل شود. برنامهنویسی با پایتون از سطح ابتدایی مانند نوشتن کدهایی برای محاسبه یا کار با فایلها تا سطوح بسیار پیچیده مانند پردازش دادههای زندهی ماهوارهای یا طراحی سامانههای توصیهگر شخصیسازیشده را در بر میگیرد.
برخلاف زبانهایی که ساختار پیچیده دارند و وابسته به مفاهیم انتزاعی سنگین هستند، پایتون از طراحی مینیمالیستی بهره میبرد که به کاهش خطاهای منطقی، بهبود خوانایی کد و توسعه سریع کمک میکند. در پایتون نیازی به تعریف نوع داده بهصورت صریح که همین امر در فازهای اولیه توسعه باعث افزایش بهرهوری میشود. همچنین وجود ساختارهای سطح بالایی مانند لیستها، دیکشنریها و مجموعهها همراه با توابع درونی بسیار کارآمد، عملیات پیچیده را به چند خط کد تقلیل میدهد.
پایتون علاوه بر پشتیبانی از شیگرایی، قابلیت استفاده از الگوهای برنامهنویسی تابعگرا و روالگرا را هم داراست. این زبان از introspection و metaprogramming پشتیبانی میکند، به این معنا که در زمان اجرا میتوان به ساختارهای داخلی اشیا دسترسی پیدا کرد یا کلاسها و توابع را بهصورت پویا بازتعریف کرد. چنین ویژگیهایی در ساخت ابزارهای پیچیده، تست خودکار و فریمورکهای انعطافپذیر بسیار کاربردی هستند.
یکی از مهمترین مزایای برنامهنویسی پایتون، حجم عظیم کتابخانههای خارجی و ماژولهای توسعهیافته توسط جامعه کاربران آن است. برای هر حوزهای، پایتون یک اکوسیستم ابزار خاص خود را دارد: در محاسبات عددی و علمی NumPy و SciPy، در یادگیری ماشین PyTorch و TensorFlow، در تحلیل زبان طبیعی NLTK و spaCy، در توسعه بازیها Pygame و در شبکه و امنیت سایبری Paramiko و Twisted.
برنامهنویسی پایتون به دلیل پشتیبانی گسترده از ماشینهای مجازی و بسترهای ابری بهراحتی میتواند در مقیاس بالا اجرا شود. با استفاده از ابزارهایی مانند multiprocessing و concurrent.futures، میتوان از چندریسمانی یا پردازش موازی استفاده کرد. در حوزه آموزش، پایتون به دلیل سادگی نحوی، مستندات قوی و جامعه فعال به زبان اول تدریس برنامهنویسی در بسیاری از دانشگاهها و مدارس بدل شده است. استفاده از محیطهایی مانند Jupyter Notebook در آموزش تعاملی برنامهنویسی هم نشاندهنده انعطافپذیری بالای آن است.
اگر بخواهیم برنامهنویسی با پایتون را با زبانهای دیگر مقایسه کنیم، ابتدا باید به زبانهایی مانند C و C++ اشاره کرد که گرچه از نظر کارایی سرعت بالاتری دارند، اما پیچیدگی نحوی، مدیریت دستی حافظه و زمان توسعه بالاتر، آنها را برای پروژههای سریع و مقیاسپذیر کمتر مناسب میسازد. جاوا، اگرچه ساختاری شیگراتر و سیستم type قویتری دارد، اما نسبت به پایتون نیاز به کدنویسی بیشتری دارد و در پروژههای پژوهشی و یادگیری ماشین به اندازه پایتون محبوب نیست.
در مقابل، زبانهایی مانند JavaScript در حوزه فرانتاند وب تسلط دارند اما به اندازه پایتون در تحلیل داده، یادگیری ماشین یا کاربردهای سیستمی حضور ندارند. R، بهطور خاص برای تحلیل آماری توسعه یافته است، ولی از نظر تنوع کاربردها، انعطافپذیری و پشتیبانی جامعه در مقایسه با پایتون محدودتر است. زبانهایی مانند Ruby که ساختاری ساده دارند، بهاندازه پایتون رشد نکردهاند و در جامعهی فنی نفوذ کمتری دارند. همچنین زبانهای جدیدتری مانند Go و Rust، گرچه در بهینهسازی سیستم و امنیت پیشرو هستند ولی از نظر گستره کتابخانهها و سهولت یادگیری هنوز با پایتون فاصله دارند.
دانلود پایتون
برای شروع کار با زبان برنامهنویسی پایتون و آموزش نصب آن، اولین گام دانلود و نصب نسخه مناسب این زبان است. این زبان برنامهنویسی یک نرمافزار اپن سورس یا متنباز است و بهصورت رایگان از وبسایت رسمی Python در دسترس قرار دارد. این وبسایت به آدرس رسمی www.python.org شناخته میشود و منبع معتبر و اصلی برای دریافت نسخههای مختلف پایتون محسوب میشود. در انتخاب نسخه، معمولا دو شاخه اصلی دیده میشود: نسخههای پایدار Python 3 و نسخههای قدیمیتر Python 2 که دیگر پشتیبانی رسمی نمیشوند و استفاده از آنها توصیه نمیشود.
در صفحه دانلود، وبسایت به طور خودکار سیستمعامل شما را شناسایی میکند و نسخه مناسب برای ویندوز، macOS یا لینوکس را پیشنهاد میدهد. برای کاربران ویندوز، فایل نصبی با پسوند .exe و برای کاربران macOS فایل .pkg یا نسخههای فشردهی قابل نصب در دسترس است. کاربران لینوکس معمولا میتوانند با استفاده از ابزارهای مدیریت بسته مانند apt یا yum نسخه مناسب را نصب کنند ولی اگر به آخرین نسخه نیاز داشته باشند، توصیه میشود از سورسکد ارائهشده در سایت رسمی استفاده کرده و آن را بهصورت دستی کامپایل کنند.
در زمان نصب بر روی ویندوز، نکته بسیار مهمی که بسیاری از مبتدیان نادیده میگیرند، فعالسازی گزینهی Add Python to PATH در ابتدای فرآیند نصب است. این گزینه باعث میشود که دستورات پایتون از طریق Command Prompt یا PowerShell قابلدسترسی باشند و نیاز به تنظیم دستی مسیر نصب در متغیرهای سیستمی نباشد. همچنین در فرآیند نصب، میتوانید انتخاب کنید که پایتون برای همهی کاربران نصب شود یا فقط برای حساب کاربری فعلی.
در سیستمعاملهای یونیکسمحور مانند macOS و بسیاری از توزیعهای لینوکس، پایتون معمولا به صورت پیشفرض نصب شده است، اما این نسخهها ممکن است قدیمی باشند یا نیازهای خاص پروژه را برآورده نکنند. در این موارد، استفاده از ابزارهایی مانند pyenv یا Anaconda برای مدیریت نسخههای مختلف پایتون در کنار یکدیگر توصیه میشود. این ابزارها به کاربر اجازه میدهند تا چند نسخهی متفاوت از پایتون را روی یک دستگاه نصب کرده و بر اساس پروژهها یا محیطها آنها را جابهجا کنند.
برای افرادی که قصد دارند در زمینهی دادهکاوی، یادگیری ماشین یا تحلیل دادهها کار کنند، توصیه میشود بهجای نصب خام پایتون، از توزیعهایی مانند Anaconda استفاده کنند. Anaconda یک بسته کامل از پایتون همراه با کتابخانههای علمی و ابزارهای مدیریت محیط مجازی است و فرآیند نصب را برای کاربران سادهتر میکند.
پس از نصب پایتون، میتوانید با اجرای دستور python یا python3 در ترمینال یا خط فرمان، از نصب موفقیتآمیز آن اطمینان حاصل کنید. همچنین ابزار pip که برای نصب بستهها و کتابخانههای خارجی پایتون استفاده میشود، به طور خودکار همراه با نصب اصلی در دسترس قرار میگیرد. بررسی نسخه نصب شده با دستور python –version و بررسی نصب بودن pip با pip –version از گامهای ابتدایی ولی مهم پس از نصب هستند.
توجه داشته باشید که نصب یک ویرایشگر مناسب مانند Visual Studio Code، PyCharm یا حتی محیطهای سبکتری مانند Thonny میتواند برنامهنویسی با پایتون را بسیار کارآمدتر و حرفهایتر کند. این ویرایشگرها بهطور معمول از امکانات توسعه حرفهای پشتیبانی میکنند که به خصوص برای افراد تازهکار بسیار مفید هستند.
نصب پایتون در ویندوز ۱۰
برای نصب پایتون در ویندوز ۱۰، ابتدا باید به نشانی python.org بروید و از منوی Downloads نسخه مناسب ویندوز را انتخاب کنید. فایلی با پسوند .exe دریافت میکنید که برای نصب به صورت گرافیکی طراحی شده است.
پس از اجرای فایل نصب، پنجرهای باز میشود که دو گزینه دارد: Install Now و Customize Installation. اگر فقط میخواهید پایتون را با تنظیمات پیشفرض نصب کنید، روی Install Now کلیک کنید. اما قبل از آن حتما گزینه Add Python to PATH را فعال کنید؛ این گزینه بسیار مهم است و مسیر اجرای پایتون را به سیستمعامل معرفی میکند.
در صورتی که نیاز به تعیین محل نصب یا فعالسازی اختیاری برخی ویژگیها مثل pip یا IDLE دارید، از مسیر Customize Installation استفاده کنید. با گذر از مراحل نصب، چند دقیقه بعد پایتون روی سیستم شما نصب میشود. پس از پایان نصب، از منوی استارت یا با تایپ دستور python در CMD میتوانید آن را اجرا کنید. برای بررسی اینکه پایتون درست نصب شده، دستور python –version را در خط فرمان وارد کنید.
اگر در ویندوز ۱۰ با خطایی مانند python is not recognized مواجه شدید، احتمالا PATH به درستی تنظیم نشده است. در این صورت میتوانید به صورت دستی مسیر نصب پایتون را به متغیر PATH در System Properties اضافه کنید.
نصب پایتون در ویندوز ۱۱
فرآیند نصب پایتون در ویندوز ۱۱ تقریبا مشابه ویندوز ۱۰ است، اما به دلیل معماری بهروزتر ویندوز ۱۱ چند نکته فنی برای اطمینان از اجرای صحیح وجود دارد. ابتدا وارد سایت رسمی python.org شوید و از بخش Downloads نسخه مخصوص ویندوز را دریافت کنید.
روی فایل exe. دوبار کلیک کنید تا نصب گرافیکی اجرا شود. در ویندوز ۱۱ تاکید میشود که گزینه Add Python to PATH را تیک بزنید. سپس میتوانید روی Install Now کلیک کنید یا در صورت نیاز، گزینه Customize Installation را انتخاب کنید و ویژگیهایی مانند نصب pip، tcl/tk، documentation و پشتیبانی از نصب برای همه کاربران (Install for all users) را فعال نمایید.
در مرحله Advanced Options، میتوانید گزینه Precompile standard library را فعال کنید تا زمان اجرای اولیه برنامهها کاهش یابد و همچنین نصب پایتون در مسیر Program Files را انتخاب کنید تا مدیریت سادهتری داشته باشید، به ویژه در سیستمهایی که چند کاربر دارند.
پس از پایان نصب، برای اطمینان از عملکرد صحیح میتوانید برنامه Windows Terminal یا PowerShell را باز کرده و دستور python یا py را وارد کنید. در ویندوز ۱۱، برنامه Windows Terminal به صورت پیشفرض نصب شده و اجرای Python در آن تجربه بهتری دارد. همچنین برای نصب پکیجها از pip install استفاده کنید و در صورت نیاز محیطهای مجازی را با python -m venv ایجاد کنید.
نکته مهم دیگر در ویندوز ۱۱، پشتیبانی بهتر از نسخههای ARM64 در برخی دستگاههاست. در صورتی که دستگاه شما از معماری ARM استفاده میکند، بهتر است نسخه ARM پایتون را دانلود کنید که در بخش دیگر Downloads سایت رسمی در دسترس است. نصب پایتون در ویندوز ۱۱ بسیار روان و سریع است، اما تنظیمات پیشرفته در هنگام نصب میتوانند تاثیر زیادی در توسعه نرمافزارهای حرفهای داشته باشند.
پایتون یا جاوا اسکریپت
اگر در یادگیری پایتون یا جاوا اسکریپت شک دارید، باید بدانید که هر دو زبان برنامهنویسی بسیار پرکاربرد هستند که هر کدام نقش مهمی در اکوسیستم نرمافزارهای امروزی ایفا میکنند. با این حال، تفاوتهای بنیادی زیادی از نظر فلسفه طراحی، نحوه اجرا، کاربردها و جامعه کاربران بین این دو زبان وجود دارد که در انتخاب میان آنها باید به دقت در نظر گرفته شوند.
پایتون یک زبان برنامهنویسی سطح بالا، همهمنظوره و پویا است که به دلیل سادگی نگارش و خوانایی بالا بسیار محبوب شده است. این زبان برای کاربردهای مختلفی مانند تحلیل داده، یادگیری ماشین، توسعه وب، خودکارسازی، علم داده و حتی اسکریپتنویسی در لینوکس مورد استفاده قرار میگیرد. فلسفه طراحی این زبان بر مبنای اصل خوانایی کد بنا شده و به همین دلیل برای تازهواردها گزینه مناسبی است. همچنین وجود کتابخانههایی مانند NumPy، Pandas، TensorFlow، Django و Flask دامنه کاربرد پایتون را از تحقیقات علمی تا برنامههای تجاری گسترده کرده است.
از طرف دیگر، جاوا اسکریپت عمدتا برای توسعه وب طراحی شده و در ابتدا تنها در مرورگر اجرا میشد. امروزه با ظهور محیطهایی مانند Node.js، اجرای جاوا اسکریپت در سمت سرور فراهم شده و این زبان به یکی از ارکان توسعه فولاستک تبدیل شده است. جاوا اسکریپت برخلاف پایتون، زبان رخدادمحور و ناهمگام asynchronous است که آن را برای توسعهی رابطهای کاربری پویا، اپلیکیشنهای وب ریلتایم و APIهای واکنشگرا بسیار مناسب میکند.
در سطح فنی، پایتون زبان مفسری است و کدهای آن خط به خط تفسیر میشود، در حالی که جاوا اسکریپت به صورت مفسری اجرا میشود اما در محیطهایی مانند مرورگرها به کمک موتورهایی مانند V8 (توسعهی گوگل) به طور پیشرفتهای به کدهای بومی کامپایل میشود. این موضوع در عملکرد و کارایی زبان تاثیرگذار است. در مجموع جاوا اسکریپت در اجراهای سنگینتر ممکن است سریعتر عمل کند، به ویژه اگر در مرورگرهای مدرن یا محیطهای سروری مانند Node.js اجرا شود.
از نظر نوع تایپ هم این زبان داینامیک است، یعنی نوع دادهها به طور ضمنی تعیین میشود اما محدودیتهایی در تبدیل نوع وجود دارد. جاوا اسکریپت هم داینامیک است اما تبدیل نوعها به راحتی و حتی گاهی به طور غیرمنتظره اتفاق میافتد که میتواند منجر به خطاهای پیشبینینشده شود.
از منظر جامعه و فرصتهای شغلی، هر دو زبان جایگاه بسیار بالایی دارند، اما معمولا پایتون در حوزههای علم داده، یادگیری ماشین و خودکارسازی محبوبیت بیشتری دارد، در حالی که جاوا اسکریپت برای توسعه فرانتاند و بکاند وب نقش بیبدیلی ایفا میکند. برای مثال، اگر هدف توسعه وب مدرن با فریمورکهایی مانند React ، Angular یا Vue باشد، جاوا اسکریپت انتخاب اصلی است؛ ولی اگر تمرکز روی پروژههای تحلیل داده، مدلسازی یا پردازش تصویر باشد، پایتون انتخاب مناسبتری خواهد بود.
در مجموع، در جواب سوال پایتون یا جاوا و انتخاب بین پایتون و جاوا اسکریپت به هدف پروژه، زمینه کاری، تجربه توسعهدهنده و پلتفرم مورد استفاده بستگی دارد. هیچکدام ذاتا بر دیگری برتری ندارند، اما هرکدام در قلمرو خود بهترین عملکرد را دارند. همچنین بسیاری از برنامهنویسان حرفهای هر دو زبان را تا حدی میآموزند تا بتوانند به راحتی در پروژههای مختلف نقش داشته باشند. اگرچه این زبان سادگی را در دستور زبان و ساختار کد ارائه میدهد، جاوا اسکریپت انعطافپذیری بالایی در توسعه برنامههای تعاملی دارد. برای یک توسعهدهنده مدرن، آشنایی با هر دو زبان میتواند نقطه قوت بزرگی محسوب شود.
سخن پایانی
پایتون را باید یک ابزار قدرتمند دانست که از مرحله یادگیری اولیه تا پیادهسازی پروژههای پیچیده صنعتی در کنار توسعهدهنده باقی میماند. یادگیری این زبان برنامهنویسی صرفا یک مهارت فنی نیست، بلکه یک مسیر ورود به جهان گسترده علوم داده، نرمافزار، هوش مصنوعی و فناوریهای پیشرفته است. این زبان نه فقط برای شروع مناسب است، بلکه برای ماندن و رشد کردن در دنیای فناوری اطلاعات، یک انتخاب هوشمندانه و آیندهنگرانه به شمار میرود.
منبع: دیجیکالا مگ
سوالات متداول
پایتون چیست؟
یک زبان برنامهنویسی سطح بالا، ساده و چندمنظوره است.
پایتون برای چه کاربردهایی مناسب است؟
توسعه وب، هوش مصنوعی، تحلیل داده، خودکارسازی، آموزش.
پایتون چه نوع زبان برنامهنویسیای است؟
تفسیرشونده، شیگرا، رویهای و تابعی.
source