پایتون چیست؟ آشنایی با کاربردهای اصلی زبان python

پایتون! بله غیرممکن است که علاقمند به دنیای برنامه نویسی و کدنویسی باشید ولی اسم این زبان را نشنیده باشید. حتماً دلایلی وجود دارد که python جزو پیشتازهای زبان های برنامه نویسی است و اکثر برنامه نویسان، مخصوصاً تازه کارها گرایش بیشتری به سمت این زبان برنامه نویسی دارند.

زبان برنامه نویسی پایتون به خاطر یادگیری و استفاده راحت در زمینه های متنوع به رتبه دوم بهترین زبان های برنامه نویسی رسیده است که همین باعث می شود اشتیاق و انگیزه افراد مبتدی برای یادگیری Python بیشتر باشد.

وقتی یک زبان برنامه نویسی بیاید و در عرض 30 سال، رتبه اول یا دوم بهترین زبان های برنامه نویسی را به خود اختصاص بدهد، پس بهتر است ما هم یک مقاله جامع و کامل در مورد کاربردها و ویژگی های این زبان تهیه کنیم:

پایتون چیست؟

پایتون یک زبان برنامه نویسی متن باز و سطح بالا است که در سال 1991 توسط Guido van Rossum طراحی شد. این زبان در یک مدت کوتاه به چنان محبوبیتی دست پیدا کرد که اولین چیزی که با شنیدن اسم python به ذهن افراد می آید، زبان برنامه نویسی است نه ماری به اسم “پایتون”.

هدف اصلی از طراحی این زبان، افزایش خوانایی کدها است و به همین دلیل است که یادگیری آن کار راحتی است و اکثرا مبتدیان، قدم های اولیه خود را با آموزش python برمی دارند.

علاوه بر این، python یک زبان شی گرا، عملکردی، رویه ای و ساختاری است و داشتن این ویژگی ها به برنامه نویسان کمک می کند تا کدهای منطقی و واضحی را برای پروژه های خود (چه کوچک، چه بزرگ) بنویسند. همچنین، انعطاف پذیری بالای این زبان برنامه نویسی باعث شده است که به زبان اصلی بسیاری از حوزه ها و صنایع تبدیل شود.

در کل، پایتون یک زبان برنامه نویسی همه کاره است که برای ایجاد انواع برنامه ها می توان از آن استفاده کرد. سازگاری بالا و اختصاصی نبودن برای یک حوزه یا مسئله خاص باعث شده است که امروزه به یکی از پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی تبدیل شود و در بین توسعه دهندگان، رتبه دومین زبان برنامه نویسی محبوب را به خود اختصاص دهد.

ویژگی های زبان python

ویژگی های بی شماری وجود دارد که این زبان را به این درجه از محبوبیت رسانده است و از مهم ترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1) رایگان و متن باز

زبان پایتون به صورت رایگان در وبسایت رسمی python در دسترس است و دانلود و استفاده از آن نیاز به پرداخت هیچگونه هزینه ای ندارد. از طرف دیگر، متن باز هم است و سورس کد آن به صورت عمومی در دسترس افراد قرار دارد. به این صورت که نه تنها می توانید از پایتون همانگونه که است، استفاده کنید بلکه می توانید متناسب با نیاز و کاربرد خود، تغییراتی را هم در سورس کد آن ایجاد کنید و آن ها به اشتراک هم بگذارید.

2) یادگیری آسان

Python، یک زبان برنامه نویسی سطح بالا است و یادگیری آن در مقایسه با زبان های دیگر مثل C، C#، جاوا اسکریپت، جاوا و … خیلی راحت تر است. کدنویسی با این زبان کار بسیار ساده ای است و هر کسی می تواند اصول اولیه پایتون را در عرض چند ساعت یا چند روز یاد بگیرد. نحو یا همان Syntax این زبان، ساده تر از زبان انگلیسی است و بلوک ها با تورفتگی تعریف می شوند نه با نقطه ویرگول یا براکت. همین ویژگی ها باعث شده اند که لقب زبان “برنامه نویس پسند” را به خودش اختصاص دهد.

3) کتابخانه گسترده

پایتون یک کتابخانه استاندارد بزرگ است که مجموعه بزرگی از ماژول ها و توابع را ارائه می دهد. به همین دلیل، لازم نیست که یک برنامه نویسی Python برای هر چیزی کد بنویسید.

کتابخانه های زیادی در python وجود دارد که کار را برای برنامه نویس بسیار راحت تر کرده اند. در واقع، به جای این که کد نویسی هر بخش را از ابتدا شروع کنید، به کمک کتابخانه و ماژول های پایتون می توانید برنامه های خود را با سرعت و کارایی بالایی تکمیل کنید. مثلاً برای انجام کارهایی مثل پردازش تصویر، توسعه وبسایت، CGI و .. می توانید از کتابخانه های محبوبی مثل Django، Flask، NumPy و SciPy استفاده کنید.

4) توسعه پذیر

عملکرد اصلی python به کمک ماژول های مختلف قابل توسعه است. مثلاً اضافه کردن چند خط کد C یا C++ به آن و کامپایل آن به همین زبان ها می تواند به بهبود کارایی آن کمک کند. اگر از جنبه دیگر هم به توسعه پذیری نگاه کنیم، اضافه کردن یک رابط کاربری قابل برنامه نویسی به یک برنامه هم اثباتی برای ویژگی توسعه پذیری این زبان برنامه نویسی است.

5) شی گرایی

python به عنوان یک زبان برنامه نویسی شی گرا از مفاهیم مهمی مثل اشیاء، کلاس ها، وراثت و کپسوله سازی داده ها پشتیبانی می کند. شی گرا بودن یک زبان برنامه نویسی، ویژگی خیلی مهمی است که با مزیت های فوق العاده ای مثل ساده سازی طراحی سیستم پیچیده، پشتیبانی از انواع داده های ترکیبی به کمک وراثت، قابلیت استفاده مجدد و ساده سازی کارهای تیمی همراه است.

6) مفسری

کدهایی که به زبان پایتون نوشته شده اند، به صورت خط به خط اجرا می شوند و همین ویژگی باعث می شود که نیازی به کامپایل برای خطایابی نباشد. وقتی خط به خط با ردیاب خطای Python پیش بروید، به مرور زمان با نحوه تفسیر پایتون آشنا می شوید و سرعت بیشتری در شناسایی و اصلاح برنامه های خود خواهید داشت.

7) پرتابل یا قابل حمل

پایتون یک زبان برنامه نویسی پرتابل است، بنابراین هیچ محدودیتی برای اجرای کدهای نوشته شده به زبان برنامه نویسی python در پلتفرم های مختلف مثل ویندوز، macOS، یونیکس یا لینوکس ندارید. مثلاً اگر کدی را برای سیستم ویندوز نوشته باشید، لازم نیست که برای اجرای آن در سیستم لینوکس، تغییری در کد ایجاد کنید چون این کد با همین شکل، روی هر پلتفرم دیگری قابل اجرا است. با این زبان دیگر نیازی به یادآوری معماری سیستم و مدیریت حافظه هم نیست.

8) داینامیک تایپ

استفاده از متغیرها جزو اصلی برنامه نویسی است و تعیین نوع یک متغیر مثل char، int و double کاری است که باید با دقت انجام شود که در پایتون نیازی به این کار نیست چون در زمان اجرای کد، در مورد نوع متغیر تصمیم گرفته می شود نه قبل از شروع. همین ویژگی باعث می شود که برنامه نویسی به زبان python راحت تر باشد و طول خطوط کمتر شود.

9) توسعه Frontend و Backend

برنامه نویسان به کمک اسکریپت py و چند تگ ساده مثل <py-script>  و <py-env>  می توانند کد های Python را در HTML بنویسند و اجرا کنند. این ویژگی باعث می شود که کارهای توسعه frontend در پایتون را مثل جاوا اسکریپت انجام دهید. همچنین، Backend که نقطه قوت پایتون است و این قدرت را مدیون فریمورک های محبوبی مثل Django و Flask است.

10) پشتیبانی از برنامه نویسی GUI

رابط های گرافیکی کاربر در پایتون با استفاده از ماژول هایی مثل PyQt5، PyQt4، wxPython یا Tk قابل ساخت هستند. PyQt5 محبوب ترین گزینه برای ایجاد برنامه های گرافیکی با Python است.

کاربردهای مهم زبان برنامه نویسی پایتون

همانطور که قبلاً هم اشاره کردیم، Python یک زبان برنامه نویسی همه کاره است ولی اینکه زبان پایتون چه کاربردی دارد و در دنیای واقعی برای پروژه هایی مناسب استفاده می شود، یک مبحث گسترده است. زبان پایتون مثل html نیست که فقط برای قالب بندی صفحه بتوان از آن استفاده کرد. بیایید با چند مورد از مهم ترین آنها آشنا شویم:

یادگیری ماشین و علم داده

از موتورهای جستجو گرفته تا رسانه های اجتماعی و دستیارهای مجازی، همگی ردپایی از هوش مصنوعی هستند و حضور آنها روز به روز پررنگ تر از قبل می شود. وقتی اشتیاق به این حوزه انقدر زیاد است، غیرممکن است که نقش پایتون در حوزه را نادیده بگیریم چون پایتون به عنصر اصلی علم داده و یادگیری ماشین تبدیل شده است.

python این امکان را به تحلیلگران داده و متخصصان این حوزه می دهد که محاسبات آماری پیچیده، مصورسازی داده ها، ساخت الگوریتم های یادگیری ماشین، دستکاری و تحلیل داده ها را با سرعت و کیفیت بهتری انجام دهند.

برنامه نویسان با استفاده از کتابخانه های متعدد Python نه تنها محدودیتی در مصور سازی داده های مربوط به پروژه های خود و ایجاد نمودارهای خطی، سه بعدی، هیستوگرام و … ندارند بلکه با استفاده از کتابخانه های انحصاری مثل SciPy، Seaborn، TensorFlow، NumPy، Pandas و keras توانایی این را دارند که برنامه های کارآمدتری را برای تحلیل داده ها و یادگیری ماشین بنویسند.

توسعه وب

کارایی و سرعت بالا در کنار جنبه های مثبت دیگر باعث شده است که python، یک گزینه عالی برای توسعه وب باشد. همانطور که در مقاله” بهترین زبان های برنامه نویسی برای طراحی سایت” هم اشاره کردیم، این زبان به خاطر بهره مندی از ماژول ها و کتابخانه های متنوع توانسته است رتبه دوم این لیست را به خودش اختصاص دهد.

کتابخانه های فوق العاده ای مثل Django و Flask به توسعه دهنده کمک می کند که فرآیند توسعه وب را بهتر مدیریت کنند.

البته، پایتون بیشتر برای توسعه بک اند وب سایت استفاده می شود، قسمت هایی که از دید کاربر پنهان هستند و کاربر نمی تواند آن را ببیند. به این صورت که Python مسئول ارسال داده ها به سرور، دریافت داده ها از سرور، پردازش داده ها، برقراری ارتباط با پایگاه داده ها، مسیریابی URL و تضمیت امنیت وبسایت است.

توسعه دهنده بک اند، متخصص فول استک، توسعه دهنده پایتون، مهندس نرم افزار و مهندس DevOps از مشاغلی هستند که از Python استفاده می کنند. همچنین، شرکت های محبوبی مثل Instagram، Uber، Reddit و Spotify از Python برای توسعه وبسایت استفاده می کنند.

توسعه و تست نرم افزار

با استفاده از Python می توان اپلیکیشن ها و برنامه های نرم افزاری متنوعی را برای دستگاه های مختلف ایجاد کرد. پکیج های معروفی مثل NumPy، Tkinter، SciPy و … مراحل توسعه نرم افزار را ساده تر می کنند. همچنین، توسعه نرم افزارهایی که نیاز به محاسبات علمی و عددی پیچیده ای دارند، پایتون بهترین گزینه است.

شرکت های بزرگی مثل Gramps، BitTorrent، PyChess و Dropbox برای توسعه نرم افزار از این زبان استفاده می کنند.

همچنین، در پروسه توسعه نرم افزار کارهایی مثل کنترل ساخت، ردیابی باگ و تست هم به کمک پایتون قابل انجام است. توسعه دهندگان با ویژگی های جدید Python می توانند تست اپلیکیشن های خود را به صورت خودکار انجام دهند. Green و Requestium از ابزارهایی هستند که برای تست نرم افزار به کار می روند.

چند کاربرد مهم دیگر:

• ایجاد رابط کاربری گرافیکی دسکتاپ با ماژول های PyGUI، PyGtk، PyQt4، PyQt5 و …
• توسعه بازی با کتابخانه هایی مثل PySoy
• محاسبات علمی و ریاضی
• امور مالی و تجارت
• تست امنیت
• تحلیل کیفی و کمی بازار سهام و ارزدیجیتال
• اینترنت اشیا
• تحقیقات علمی دانشگاهی
• آمار
• خودکارسازی فرآیند مخصوصاً در حوزه سئو برای شناسایی نحوه جستجوی کاربران و عملکرد موتورجستجو
• …

مزایا و معایب زبان برنامه نویسی پایتون

چرا بهتر است زبان پایتون را یاد بگیریم؟

مطمئناً با مطالعه ویژگی ها و کاربردهای این زبان متوجه این شدید که این زبان یکی از بهترین های این دوره است و اینکه در هر حوزه ای، می تواند با کتابخانه ها، پکیج ها، ماژول ها و فریمورک های متنوع خود به تکمیل راحت تر تسک های مختلف کمک کند، باعث شده است که امروزه در چنین جایگاهی باشد.

امکان کدنویسی و تست سریع باعث شده است که در حوزه های پرطرفداری مثل یادگیری ماشین، هوش مصنوعی، علم داده و توسعه نرم افزار به یکی از بهترین ها تبدیل شود.

وقتی شرکت های بزرگی مثل گوگل، ناسا، یوتیوب، IBM و … انقدر دنبال استخدام متخصصان Python هستند، پس این کاملاً طبیعی است که در شرکت های دیگر نیز روز به روز تقاضا برای استخدام توسعه دهندگان پایتون در حال افزایش باشد.

از طرف دیگر، یادگیری پایتون و اشتغال در این حوزه به خاطر وجود داکیومنت ها و منابع یادگیری جامع و معتبر با محدودیت های کمتری روبرو است. مخصوصاً اگر در این زمینه مبتدی باشید، وجود یک انجمن پشتیبان و قدرتمند برای نشان دادن راه پیشرفت باعث می شود که انگیزه بیشتری برای ادامه دادن داشته باشید. انجمن های آنلاینی مثل Stack Overflow، دوره ها و وبسایت های آموزشی فوق العاده ای مثل Coursera ،Udemy ،Codecademy و … می توانند در این مسیر حکم ناجی شما را داشته باشند.

وقتی ویژگی ها فوق العاده ای مثل امکان کدنویسی راحت، پشتیبانی از شی گرایی و دیباگ تفسیری در کنار کاربردهای متنوع و استقبال شغلی روبه رشد با حقوق عالی به یک زبان برنامه نویسی اختصاص یافته است، یادگیری آن بهترین کاری است که می توانید برای پیشرفت در حرفه فعلی یا شروع یک مسیر هیجانی و فوق العاده انجام دهید.

* اگر بعد از خرید سرور مجازی لینوکس به این نتیجه رسیده اید که پایتون را روی سرور مجازی خود هم نصب کنید، می توانید مطمئن باشید که در این زمینه هیچ محدودیتی ندارید و حتی برای نصب کامل آن می توانید از مقاله “نصب پایتون در سرور مجازی” ما کمک بگیرید.

کلام آخر

پایتون به خاطر بهره مندی از ویژگی ها و مزایای بسیار عالی به یکی از بهترین های حوزه های محبوبی مثل یادگیری ماشین، توسعه وب، توسعه نرم افزار و … تبدیل شده است. وقتی سرعت کدنویسی و یادگیری یک زبان به خاطر Syntax ساده انقدر راحت باشد و در عین حال برای اکثر حرفه ها کاربرد داشته باشد، طبیعی است که روز به روز تقاضا برای استخدام برنامه نویس پایتون بیشتر شود.

از اینکه تا انتهای مقاله با ما همراه بودید، از شما متشکریم. امیدواریم که مطالعه این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. در صورت داشتن هرگونه سوال، درخواست و نیاز به راهنمایی، می توانید با ثبت نظر خود، با ما وارد ارتباط شوید تا هر چه زودتر به شما پاسخ دهیم.