Python چیست و چه کاربردی دارد؟

تنوع بالای زبان‌های برنامه‌نویسی باعث شده تا هرکدام از آن‌ها کاربردی خاص و ویژگی‌های مختص به خود را دارا باشند. پایتون یک زبان‌ و سطح بالا برنامه‌نویسی شیءگرا است که کاربردهای بسیار گسترده‌‌ای دارد. پایتون از زبان‌های بسیار ساده برای یادگیری است و برای افرادی که به‌تازگی قصد ورود به دنیای برنامه‌نویسی را دارند، مناسب است. ما در تیم رویال کد در این مقاله قصد داریم که این زبان برنامه‌نویسی را برای شما به طور کامل معرفی کنیم و ویژگی‌ها، کاربردها، مزایا و معایب این زبان را برای شما بیان کنیم.

پایتون (python) چیست؟

در وهله اول قصد داریم به شما بگوییم که پایتون چیست؟ پایتون (python) در سال 1991 به‌عنوان یک زبان‌ شیءگرا چندمنظوره برای نخستین‌بار توسط خیدو فان روسوم طراحی و عرضه شد. خوانایی بالای کدها از مهم‌ترین علل ایجاد و طراحی زبان پایتون بود. نحوه طراحی پایتون به‌گونه‌ای است که برنامه‌نویس قابلیت ایجاد انواع پروژه‌های برنامه‌نویسی را به‌صورت کاملاً واضح و بدون هیچ‌گونه ابهام را دارد.

چندمنظوره بودن پایتون از ویژگی‌های این زبان است و کاربردی گسترده در استفاده از داده‌ها، محاسبات ریاضی یا خطوط کد دارد. برای مثال، پایتون زبانی صرفاً برای توسعه وب نیست، برخلاف جاوا که برای توسعه وب استفاده می‌شود. نزدیک بودن کدهای نوشته شده به زبان ماشین به زبان انگلیسی و زبان انسان، سطح بالا بودن این زبان را معنا می‌بخشد و این ویژگی باعث می‌شود که زمان کمتری برای کدنویسی نسبت به سایر زبان‌های برنامه‌نویسی مانند جاوا صرف شود.

پایتون جز ساده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی برای یادگیری به شمار می‌رود. در پایتون کدها در آکولاد نوشته نشده و از فاصله برای نوشتن کدها به‌جای آن استفاده می‌شود.

خیدو فان روسوم به عنوان طراح این زبان اهدافی را برای طراحی پایتون مدنظر داشت که عبارت‌اند از:

• ایجاد زبانی ساده و درعین‌حال قدرتمند برای رقابت با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی
• قابلیت درک بالا برای کدنویسی حتی برای برنامه‌نویسان مبتدی
• منبع باز (open source) بودن جهت امکان توسعه توسط تمامی افراد
• خوانایی بالا مشابه با یک متن انگلیسی
• صرفه‌جویی در وقت و زمان در امر کدنویسی

کاربرد python

در این قسمت می‌خواهیم زمینه‌های استفاده و کاربردهای این زبان را بررسی کنیم. پایتون برای کلیه افراد مختلف از برنامه‌نویسان عادی و حرفه‌ای گرفته تا مهندسان  کاربرد دارد. از پایتون می‌توان برای اعمال ساده‌ای مانند فرمان به یک ربات کوچک و یا ساخت بازی‌های کامپیوتری تا کنترل تعادل در یک رآکتور هسته‌ای در نیروگاه‌ها و یا اجرای کدهای محاسباتی بسیار پیچیده داده‌های مالی استفاده کرد. یکی دیگر از جذابیت‌های زبان پایتون مقیاس‌پذیری آن است. این زبان کاربردهای مهمی در زمینه‌های مختلف مهمی همچون علوم داده، یادگیری ماشین (ML)، داده‌کاوی(DM) و … دارد.

به علت کاربرد گسترده این زبان در حوزه‌های مختلف، یادگیری آن باعث ایجاد فرصت‌های شغلی بسیار زیادی برای آن فرد می‌شود درحالی‌که زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر تنها برای زمینه‌ای خاصی کاربرد دارند. همچنین داشتن کتابخانه‌های متنوع و قابلیت ادغام این زبان برنامه‌نویسی با دیگر زبان‌های برنامه‌نویسی بیش‌ازپیش آن را به زبانی قدرتمند و کارا تبدیل کرده است.

در اینجا برخی از مهم‌ترین کاربردهای پایتون را به‌صورت دقیق‌تر بررسی خواهیم کرد.

1. طراحی سایت با پایتون

اکثر برنامه‌نویسان و توسعه‌دهندگان وب از زبان‌هایی مانند زبان برنامه‌نویسی PHP و ASP برای طراحی وب‌سایت استفاده می‌کنند؛ اما زبان برنامه‌نویسی دیگری از قدرت بالایی برای طراحی سایت برخوردار است، پایتون نام دارد. پایتون دارای فریم‌ورک‌های قدرتمندی مانند Django  و Flask است که از دلایل محبوبیت پایتون در حوزه طراحی سایت است.

2. طراحی بازی با پایتون

داشتن کتابخانه‌های جامع، رایگان و قدرتمند، امکان استفاده مجدد از کدها، قابلیت عیب‌یابی یا دیباگ کردن به‌آسانی و درک ساده آن، پایتون را به گزینهٔ مناسبی برای ساخت بازی‌های کامپیوتری تبدیل کرده است. برای ساخت بازی توسط زبان پایتون ابتدا باید پایتون را بر روی سیستم‌عامل خود نصب کنید سپس باید کتابخانهٔ مناسب برای ساخت بازی که Pygame است را نصب کنید که ابزار اصلی سخت بازی توسط پایتون به شمار می‌رود.

3. یادگیری ماشینی (machine learning) با پایتون

یادگیری ماشین یکی از بخش‌ها علم هوش مصنوعی است که در جهان امروزی از اهمیت بالایی برخوردار است. یادگیری ماشین یا ماشین لرنینگ این قابلیت را برای ماشین فراهم می‌کند که با استفاده از داده‌هایی که در اختیار دارد آموزش ببیند؛ یعنی یک سیستم کامپیوتری بتواند داده‌ها را دریافت و پس از تجزیه‌وتحلیل آن‌ها از آن داده‌ها برای بهبود عملکرد خود استفاده کند برای مثال گوگل از الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای جستجو استفاده می‌کند. پایتون در حوزه یادگیری ماشین عملکرد قابل‌توجهی داشته و توانسته با استفاده از کتابخانه‌های خود به بسیاری از افرادی که در این حوزه فعالیت می‌کنند، کمک کند.

4. ساخت اپلیکیشن‌های موبایل

طراحی اپلیکیشن‌های موبایل یکی دیگر از مهم‌ترین و جذاب‌ترین کاربردهای پایتون است درحالی‌که ترجیح اکثر برنامه‌نویسان این حوزه استفاده از زبان اندروید برای طراحی اپلیکیشن‌ها است، اما پایتون نیز یکی از گزینه‌های مناسب برای این کار است. برای این کار می‌توانید از فریم ورک Kivy که در سال 2011  معرفی شد استفاده کنید. فریم ورک یا همان چارچوب نرم‌افزاری کیوی قابلیت توسعه چند پلتفرمی (Cross-Platform Development) نرم‌افزارها با پایتون را برای موبایل‌ها و کامپیوتر شخصی فراهم می‌کند.

5. داده‌کاوی (Data Mining) با پایتون

یکی از شاخه‌های بسیار مهم در علوم کامپیوتر داده کاوی یا دیتا ماینینگ است. تجزیه‌وتحلیل داده‌های بسیار زیاد و نتیجه‌گیری و ارائهٔ پاسخ، این امکان را به افراد یا شرکت‌ها و کارخانجات می‌دهد که به اطلاعات مفیدی دربارهٔ وضعیتشان دست پیدا کنند. داده‌کاوی شامل روش‌ها و الگوریتم‌های مختلفی است برای مثال داده کاوی از طریق نرم‌افزار اکسل، اما به جرئت می‌توان گفت یکی از برترین روش‌های داده کاوی، استفاده از زبان برنامه‌نویسی پایتون برای تجزیه‌وتحلیل داده‌ها است. دارابودن کتابخانه‌های بسیار قوی و کاربردی در زمینه داده‌کاوی یکی از علل برتری این زبان نسبت به سایرین است.

مزایا و معایب زبان برنامه‌نویسی python

در این قسمت از مقاله قصد داریم که شما را با نکات مثبت و منفی این زبان آشنا کنیم تا بتوانید مقایسهٔ بهتری با سایر رقبا داشته باشید

مزایای این زبان عبارت‌اند از:

• یادگیری آسان

ازآنجایی‌که در زبان برنامه‌نویسی پایتون از کلمات انگلیسی استفاده می‌شود یادگیری و آموزش این زبان به مراتب ساده‌تر از سایر زبان‌های برنامه‌نویسی است.

• مقیاس‌پذیری

با استفاده از این ویژگی پایتون شما می‌توانید بدون هیچ دغدغه‌ای دررابطه‌با عملیات دشوار بازنویسی و تطبیق کد برای سایر پلتفرم‌ها به‌وسیله افزایش مقیاس، برنامه‌نویسی در پایتون را شروع کنید.

• دسترسی

این زبان یک زبان منبع باز و رایگان بوده که توسط تعداد زیادی پشتیبانی می‌شود.

• خوانایی بالا

خطوط کد نوشته شده در پایتون به‌راحتی قابلیت خواندن را دارند. پایتون از یک فاصله خوب و تمیز در قالب یک خط کد جدید به‌جای نقطه یا ویرگول برای تکمیل یک فرمان استفاده می‌کند که باعث افزایش خوانایی می‌شود.

• کتابخانه‌های استاندارد و قوی

پایتون دارای کتابخانه‌های متعدد و قدرتمندی است که می‌تواند نیاز برنامه‌نویسان مختلف در حوزه‌های مختلف را برطرف کند.

بر اساس این مزایا حدود 14% از برنامه‌نویسان از این زبان برای برنامه‌نویسی استفاده می‌کنند. اما این زبان نیز با وجود تمامی این مزایا  معایبی نیز دارد.

این معایب عبارت‌اند از:

• کاهش سرعت

 پایتون به علت استفاده از مفسر به‌جای کامپایلر، کمی از سرعت پردازش آن کم می‌شود.

• ضعیف بودن در پلتفرم موبایل

پایتون در زمینه پردازش موبایل برخلاف دسکتاپ و سرور که سرعت بالایی دارد، سرعت کمتری دارد و علت کم بودن برنامه‌های موبایل نوشته شده به زبان پایتون، همین مسئله است.

• دشواری در استفاده از دیگر زبان‌ها

ازآنجاکه  دستورات برنامه‌نویسی در زبان پایتون بسیار ساده‌اند و نیازی به استفاده از آکولاد، ویرگول، نقطه و… نیست، ممکن است برنامه‌نویسان پایتون نتوانند از سایر زبان‌های برنامه‌نویسی استفاده کنند و آن‌ها را پیچیده و سخت ببینند.

• خطاهای زمان اجرا (Runtime Errors)

امکان خطا در زمان اجرا برنامه در نسبت به بقیه زبان‌ها در پایتون بیشتر است.

فریم ورک‌های پایتون

فریم‌ورک‌های پایتون برای طراحی سایت از الگوی طراحی MVC استفاده می‌کنند. برخی از بهترین فریم ورک‌های پایتون عبارت‌اند از:

• فریم ورک جنگو (Django)
• فریم ورک فلسک (Flask)
• فریم ورک  ناهم‌زمان (AIOHTTP)
• فریم ورک چریپای (Cherrypy)
• فریم ورک پیرامید (Pyramid)

یادگیری python

همانطور که گفتیم پایتون جز زبان‌های بسیار ساده برای یادگیری افرادی است که به‌تازگی قصد ورود به دنیای برنامه‌نویسی را دارند. قبل از پیدایش زبان پایتون برای آموزش مبتدیان از زبان برنامه‌نویسی جاوا در مراکز آموزشی استفاده می‌شد؛ اما با پیدایش این زبان و سطح بالا بودن آن به‌سرعت جایگزین جاوا شد.

زبان پایتون ساختاری ساده و جذاب دارد و یادگیری آن نسبت به برخی زبان‌های دیگر مانند JAVA و C++ از دشواری کمتری برخوردار است. ازاین‌جهت از پایتون برای آموزش برنامه‌نویسی به کودکان و نوجوانان استفاده می‌شود.

نتیجه‌گیری

ازآنجاکه مهم‌ترین دغدغه تمامی برنامه‌نویسان برای شروع برنامه‌نویسی انتخاب زبان برنامه‌نویسی مناسب است، باید اطلاعات کافی از زبان‌های مختلف داشته باشد و باتوجه‌به حیطهٔ فعالیت خود زبان مناسب را انتخاب کنند. ما در این مقاله سعی کردیم یکی از زبان‌های پرکاربرد برنامه‌نویسی که هم از لحاظ یادگیری ساده بوده و هم بسیار مهم و کاربردی است را به طور کامل معرفی و ویژگی‌های آن را برای شما بیان کردیم اگر شما نیز به یادگیری این زبان و ورود به دنیای برنامه‌نویسی علاقه‌مند هستید این اطلاعات برای شما کارا خواهد بود. من و دوستانم در مجموعهٔ رویال کد آمادهٔ پاسخ به کلیه سؤالات شما عزیزان هستیم.