زبان برنامه نویسی پایتون (Python) چیست؟
این روزها، فناوری دیجیتال جزئی جدانشدنی از زندگی روزمره ما شده است. علاوه بر این، در اکثر کسب‌وکارها فناوری دیجیتال به‌عنوان یکی از ارکان اصلی محسوب می‌شود؛ بنابراین از مهم‌ترین مهارت‌ها، شناخت زبان‌های برنامه‌نویسی همچون زبان پایتون است.
زبان‌های برنامه‌نویسی بسیاری وجود دارد و هر یک از آن‌ها در طراحی و ساخت وب‌سایت، اپلیکیشن‌ها، ساخت بازی‌ها و… مورد استفاده قرار می‌گیرند. البته هر یک از زبان‌ها در جایی از صنعت و فناوری کاربردی مجزا دارند. در این میان دانستن زبان‌های آینده‌دار ضروری است. این زبان‌ها شامل آن دسته‌ای هستند که کارایی بیشتری دارند و در بازار کار حرفی برای گفتن دارند. از جمله این زبان‌ها می‌توان به زبان پایتون (Python) اشاره کرد. اما زبان پایتون چیست و چه ویژگی‌هایی دارد که آن را به زبانی آینده‌دار تبدیل کرده است؟ تا انتها همراه ما باشید تا به تمام سوالات شما درباره پایتون پاسخ دهیم.
فهرست مطالب
پایتون چیست و از کجا به وجود آمد؟
زبان برنامه‌نویسی پایتون (Python Programming Language) در چند سال اخیر، به یکی از محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی تبدیل شده است. خالق این زبان، خیدو فان روسوم، برنامه‌نویس هلندی است که در سال ۱۹۹۰ این زبان جدید را در اختیار همگان قرار داد. در واقع، روسوم در حال کار و ارتقا زبان برنامه‌نویسی ABC بود که با تکمیل آن به زبان جدید پایتون دست یافت.
چند سال بعد با پشتیبانی از مفاهیمی چون Filter, Lambda map, List, Class, String سبب شد تا این زبان مورد توجه همگان قرار گیرد. در سال ۲۰۰۰ میلادی با ارائه نسخه جدید پایتون ۲ تحولی عظیم در زبان کدنویسی رخ داد؛ چراکه این نسخه از یونی‌کد پشتیبانی می‌کرد. به این معنا که نسخه پیشین این زبان از نمایش ۸ بیتی پشتیبانی می‌کرد؛ درحالی‌که نسخه جدید برای نمایش کاراکترها از ۱۶ بیتی نیز پشتیبانی آماده شده بود.
با وجود اینکه پایتون ۲ نسخه قابل قبولی برای کدنویسان بود، پایتون ۳ در سال ۲۰۰۸ منتشر شد و به‌نظر می‌رسید مشکلات نسخه‌های قبلی را حل کرده است. اگرچه در سال‌های اول، این نسخه با مقاومت افراد برای استفاده مواجه شد، اما رفته‌رفته مزیت‌ها و آسانی کار با این نسخه باعث شد تا برنامه‌نویسان به استفاده از این زبان ترغیب شوند.
زبان پایتون، یک زبان شیءگرا (Object-Oriented) به‌حساب می‌آید که برای ساخت و توسعه نرم‌افزارهای کاربردی به کار می‌رود. پایتون، زبانی عمومی و سطح بالاست و قابلیت خوانایی کد را دارد؛ به‌واسطه این سه ویژگی، این زبان به زبانی همگانی برای آموزش و حتی سرگرمی تبدیل شده است.
ویژگی‌های زبان برنامه‌نویسی پایتون
هر زبانی ویژگی‌های متفاوتی نسبت به سایر زبان‌ها دارد که به نحوی آن زبان را نسبت به سایر زبان‌ها متفاوت می‌کند. این ویژگی‌ها گاهی برای برخی از پروژه‌ها مثبت و در برخی از پروژه‌ها منفی خواهد بود. در ادامه به تعدادی از ویژگی‌های منحصربه‌فرد زبان برنامه‌نویسی پایتون اشاره خواهیم کرد:
قابلیت استفاده از کدها در پروژه‌های مختلف
یکی از ویژگی‌های جالب زبان پایتون که این زبان را به زبانی آسان و محبوب تبدیل می‌کند، این است که از ماژول‌ها (modules) و بسته‌ها (packages) استفاده می‌کند. به این معنا که کدهای نوشته شده در حین انجام پروژه پایتون می‌تواند برای پروژه‌های دیگر هم قابلیت استفاده داشته باشد.
این زبان جذاب برای کسانی که بابت هزینه‌های بالای توسعه نگرانی دارند، با در اختیار قرار دادن کتابخانه و مفسرهای استاندارد و منابع رایگان برای همگان، هزینه‌های توسعه را پایین می‌آورد و آن را از جنبه اقتصادی هم برای بسیاری از افراد جذاب می‌کند.
در پروژه‌های حساس و بزرگ می‌توان روی پایتون حساب باز کرد؛ چراکه زبانی منعطف و قدرتمند به‌حساب می‌آید. این زبان برنامه‌نویسی علاوه بر روش شیءگرایی از شیوه‌های تابعی و پروسه‌ای نیز پشتیبانی می‌کند.
مفسری بودن زبان پایتون
یکی از ویژگی‌های مثبت این زبان، مفسری بودن آن است. به این معنا که شما برای خواندن کدهای نوشته شده به اطلاعات زیادی نیاز ندارید؛ چراکه مفسر این زبان به‌صورت خط به خط ترجمه می‌کند و این مفسر در سیستم‌عامل‌های گوناگون هم به‌درستی عمل می‌کند و شما بدون نیاز به انجام کار خاصی می‌توانید کدنویسی خود را آغاز کنید. شما می‌توانید فایل نصبی نسخه‌های سیستم‌عامل مک و ویندوز را از سایت پایتون دانلود کنید.
هوش مصنوعی و زبان پایتون
یکی از بسته‌های نرم‌افزاری کاربردی پایتون، هوش مصنوعی است که همچون الگوریتم مغز انسان عمل می‌کند. ما در این مقاله قصد نداریم بگوییم هوش مصنوعی چیست؛ اما لازم است بدانید به عقیده فان روسوم، پایتون زبان ویژه برنامه‌نویسان در حوزه هوش مصنوعی است که در جهت ساخت نرم‌افزارها کمک به سزایی کرده است.
این زبان ساده نه فقط در حین انجام پروژه هوش مصنوعی که بخش اساسی کدنویسی محسوب می‌شود، بلکه در کاربردهای آسان‌تر دیگر نیز کارایی دارد؛ همچون ساخت مدل‌های آماری توسط بازاریابان و یا بررسی توزیع نمرات توسط دانشجویان یا جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها توسط روزنامه‌نگاران که همگی آن‌ها با برنامه‌نویسی به زبان پایتون قابل انجام است. برای اینکه بیشتر بدانید تحلیل داده چیست، می‌توانید در پونیشا بلاگ درباره این حوزه مطالعه کنید.
فریم‌ورک‌های پایتون
برنامه‌نویسان برای سهولت در روند کدنویسی خود نیاز به فریم‌ورک‌هایی دارند که کار آن‌ها را تسریع کند. فریم‌ورک‌ها با خودکارسازی وظایف اضافی باعث می‌شوند تا زمان توسعه کاهش پیدا کند و کیفیت کار بالا رود؛ زیرا به‌جای تمرکز بر عناصر پیش پا افتاده، برنامه‌نویسان می‌توانند بر روی منطق برنامه تمرکز کافی داشته باشند و باعث ارتقای سطح کیفی کار خود شوند.
به طور کلی می‌توان گفت که با کدنویسی کمتر و مؤثرتر، ضرورت فریم‌ورک‌ها در زبان پایتون آشکار می‌شود. در پایتون سه نوع فریم‌ورک وجود دارد که به طور خلاصه به هر یک از آن‌ها اشاره خواهیم کرد:
چارچوب فول‌استک (Full-Stack)
فول‌استک، چارچوب‌های یکپارچه‌ای برای اغلب نیازهای توسعه‌دهندگان محسوب می‌شود. طرح قالب‌ها، ژنراتورهای فرم و اعتبارسنجی فرم عموماً با چارچوبی معمولی در دسترس قرار می‌گیرند.
میکرو فریم‌ورک (Micro-Framework)
ازآنجایی‌که این نوع از فریم‌ورک‌ها سبک هستند، اعتبارسنجی فرم، کتابخانه‌های اختصاصی و ویژگی‌های دیگر همانند لایه انتزاعی پایگاه‌داده، در اختیار برنامه‌نویسان قرار نمی‌گیرد. به همین خاطر است که با این نوع از فریم‌ورک‌ها، برنامه‌نویسان مجبورند حجم زیادی کدنویسی کنند و تمام آن‌ها را به‌صورت دستی وارد کنند که کار را بسیار کند و زمان‌بر می‌کند.
چارچوب ناهم‌زمان (Asynchronous)
فریم‌ورک ناهم‌زمان مدیریت طیف گسترده‌ای از اتصالات هم‌زمان را ممکن می‌سازد؛ به همین خاطر است که این نوع از فریم‌ورک‌ها محبوبیت گسترده‌ای پیدا کرده اند. در این نوع از چارچوب‌ها برای پایتون از کتابخانه asyncio استفاده شده است.
مزایا و معایب زبان پایتون
قانون نسبیت برای تمام زبان‌ها صدق می‌کند. حقیقت این است که زبان پایتون نیز همانند هر زبان دیگری معایب و مزایایی دارد. به لطف همین مزایا و معایب است که هر زبانی برای موقعیت‌ها و پروژه‌های گوناگون مناسب می‌شود.
مزایای زبان پایتون
مزایای این زبان هم برای تازه‌کارها و هم برای باتجربه‌ها در برنامه‌نویسی آن‌قدر زیاد است که در یک مقاله گنجانده نمی‌شود؛ اما به فراخور این مقاله سعی می‌کنیم به اصلی‌ترین مزایای این زبان اشاره کنیم:
یادگیری آسان
زبان برنامه‌نویسی پایتون، زبانی است که معمولاً تازه‌کارها برای شروع کدنویسی‌های خود از آن استفاده می‌کنند؛ زیرا یادگیری آن بسیار آسان است. یادگیری آسان آن به معنی کاربرد کم یا ضعیف آن نیست. در حقیقت پایتون مثل یک آچار فرانسه، عمل می‌کند. در ادامه مقاله کاربردهای بسیار این زبان شما را شگفت‌زده خواهد کرد.
کدنویسی کوتاه
به لطف فریم‌ورک‌های پایتون و خودکارسازی وظایف اضافی، کدنویسی‌های برنامه‌نویسان کم می‌شود و زمان وقت گذاشتن برای آن کاهش پیدا می‌کند و در نتیجه کیفیت کار بالا می‌رود. این مزیت پایتون سبب می‌شود کیفیت کار بالا رود و برنامه‌نویسان به‌جای تمرکز بر موارد پیش‌پاافتاده در برنامه‌نویسی، بر منطق برنامه تمرکز کنند.
کتابخانه‌های وسیع
زبان پایتون کتابخانه‌های وسیع و گسترده‌ای دارد؛ بنابراین انجام هر کاری و هر تابعی با زبان پایتون امکان‌پذیر خواهد بود. از طرفی، شما با کتابخانه‌های خارجی سروکاری نخواهید داشت. به بیان بهتر، با زبان پایتون مراجعه به کتابخانه‌های خارجی در پروژه‌های مختلف برای شما به حداقل خواهد رسید.
قابلیت انتقال کدها
در اکثر برنامه‌ها و سیستم‌های مختلف برای اجرای یک برنامه باید تغییراتی اساسی در کدها صورت گیرد. از جذابیت‌های زبان پایتون همین بس که شما با منبعی که دانلود کرده‌اید، کدها را اصلاح می‌کنید و نسخه خود را توزیع می‌کنید.
به‌عبارت‌دیگر، شما می‌توانید برای ساخت اپلیکیشن‌های جدید از بسیاری از کدهای قبلی خود در پروژه‌های مختلف خود استفاده کنید و تا حد زیادی در زمان و هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنید. بی‌جهت نیست که جمله مشهور یک‌بار کدنویسی کن و همه‌جا استفاده کن، در مورد زبان پایتون رواج پیدا کرده است.
معایب زبان پایتون
هیچ گل بی‌عیبی در دنیا وجود ندارد! زبان‌های برنامه‌نویسی، در دنیای کامپیوتر نیز از این قاعده مستثنی نیستند. در مورد زبان پایتون هم این مورد صدق می‌کند؛ درعین‌حال که پایتون مزایای بسیاری دارد، معایبی هم دارد که در ادامه آن‌ها را بیان خواهیم کرد:
سرعت پایین
اگرچه پایتون خط به خط ترجمه و تفسیر می‌شود، اما لازم است بگوییم همین امر سبب می‌شود تا سرعت اجرا در این زبان پایین بیاید. از طرفی، تایپ خودکار در این زبان علت دیگری از پایین بودن سرعت است.
استفاده زیاد از حافظه
پایتون از زبان‌هایی است که به دلیل تفسیر و ترجمه کدها، حجم زیادی از حافظه را درگیر می‌کند که این نقطه ضعفی برای یک زبان برنامه‌نویسی محسوب می‌شود.
عدم امکان استفاده از گوشی
اگرچه امکان استفاده از گوشی هم برای زبان پایتون وجود دارد، اما به علت کند بودن سرعت پردازش و پایین بودن سرعت زبان پایتون عملاً استفاده از گوشی برای برنامه‌نویسی این زبان امکان‌پذیر نخواهد بود.
دسترسی به پایگاه‌داده
حقیقت این است که دسترسی به دیتابیس پایتون نسبت به سایر زبان‌ها، پیش پا افتاده به‌نظر می‌رسد. از طرفی، شرکت‌های بزرگ در پی استخراج داده‌های گسترده و پیچیده هستند؛ بنابراین صرفاً دانستن زبان پایتون ممکن است باعث شود تا شما فرصت کار در این شرکت‌ها را از دست دهید. برای اطلاعات بیشتر در زمینه بخوانید: استخراج داده چیست؟
خطاهای زیاد
زبان پایتون ممکن است در زمان اجرا با خطاهای بسیاری مواجه شود. تایپ خودکار در پایتون محدودیت‌های زیادی در طراحی به همراه دارد؛ اما نوع داده یک متغیر را در هر زمانی تغییر می‌دهد و این امر باعث افزایش خطا می‌شود.
یادگیری زبان پایتون
طبق آنچه گفته شد می‌توان نتیجه گرفت زبان پایتون برای کسانی که در اول راه هستند و می‌خواهند بدانند که برنامه نویسی چیست، انتخابی بسیار مناسب است. فراگیری یک زبان آسان برنامه‌نویسی در عین جذاب بودن ممکن است آسیب‌هایی هم داشته باشد. عموماً برنامه‌نویسان در این شرایط نحوه استفاده از آن زبان را فرا می‌گیرند؛ اما نمی‌دانند قسمت‌های داخلی آن به چه شکلی کار می‌کند و همین امر سبب می‌شود تا به خروجی مطلوبی که مدنظر کارفرما است، دست پیدا نکنند.
یادگیری زبان پایتون هم نیازمند گذراندن دوره‌های آموزشی است و نمی‌توان به خودآموزی اکتفا کرد. یکی از راه‌حل‌های پیش رو این است که تمام زمینه‌ها و جوانب زبان پایتون به افراد آموزش داده شود.
در ایران نیز آموزش مقدماتی تا پیشرفته پایتون، چه به‌صورت آنلاین و چه به‌صورت حضوری رواج پیدا کرده است. به عقیده بسیاری آموزش پایتون بسیار آسان است. افرادی که در حال یادگیری این زبان هستند، می‌توانند بدون دانش قبلی هم در این کلاس‌ها شرکت کنند؛ بنابراین متقاضیان یادگیری این زبان، بسیار بیشتر از سایر زبان‌ها خواهد بود؛ چراکه هم مناسب افراد تازه‌کار است و هم افراد باتجربه که درصدد افزایش مهارت‌های خود هستند. به همین علت، فریلنسرهای زیادی نیز در این زمینه فعال هستند که می‌توانید آن‌ها را در پونیشا پیدا کنید.
کاربردهای زبان برنامه‌نویسی پایتون
زبان پایتون می‌تواند با سایر زبان‌ها ادغام شود. در واقع نه‌تنها امکان ادغام با کتابخانه‌هایی مثل سیتون و جیتون در پایتون وجود دارد، بلکه ادغام آن با زبان‌های دیگری مثل جاوا و C از مزیت‌های این زبان به‌حساب می‌آید. از آنجایی‌که هیچ زبانی کامل به‌نظر نمی‌رسد، استفاده از یک زبان برنامه‌نویسی توصیه نمی‌شود؛ بنابراین امکان ادغام زبان‌های مختلف با یکدیگر در زبان پایتون، یکی از نکات مثبتی است که سبب ارتقا کیفیت ساخت برنامه می‌شود. در واقع، همین امر سبب می‌شود تا کاربرد این زبان در پروژه‌های بزرگ نرم‌افزاری بیش از سایر زبان‌ها باشد.
کاربرد دیگر پایتون در استارتاپ‌ها مشهود است. روسوم، خالق زبان پایتون، هدف از خلق این زبان را توسعه سریع نرم‌افزار بیان کرده است. از طرفی همه‌منظوره بودن این زبان در طی انجام پروژه، توسعه‌دهنده را از دیگر زبان‌ها بی‌نیاز می‌کند. در واقع، پشتیبانی از پارادایم‌های مختلف برنامه‌نویسی، پایتون را به زبانی مناسب برای ساخت نمونه اولیه تبدیل می‌کند. معمولاً در استارتاپ‌ها ساخت پیش‌نمونه سریع ضروری است و از این جهت پایتون به‌خوبی پاسخگوی این نیاز است.
کاربرد دیگر پایتون در ساخت بازی‌های کامپیوتری است. این روزها بازی‌های کامپیوتری سن‌وسال نمی‌شناسند و افراد کوچک و بزرگ علاقه‌مند به بازی‌های کامپیوتری هستند. در طراحی بازی‌های پیشرفته از موتورهای اختصاصی همچون Unity یا Unreal استفاده می‌شود. برای ساخت بازی‌ها با هزینه پایین‌تر، از برنامه‌نویسی با زبان C یا پایتون استفاده می‌شود. در نهایت با قابلیت‌ها و ویژگی‌های ذکر شده، می‌توان گفت پایتون برای ساخت وب‌سایت‌ها، ساخت بازی‌های سبک و ساخت اپلیکیشن‌های موبایل مناسب است.
بازار کار زبان برنامه‌نویسی پایتون
استخدام برنامه‌نویس پایتون در سال‌های اخیر بسیار باب شده است. پایتون در عین سادگی به استفاده‌های آموزشی و پایه محدود نمی‌شود. پایتون زبانی عمومی و اپن‌سورس است که بسیاری از برنامه‌های کاربردی را می‌توان با آن نوشت. برای بیان قدرت این زبان همین بس که سایت‌های بزرگی مانند اینستاگرام و یوتیوب برای افزایش قدرت خود در بخش بک‌اند از این زبان استفاده می‌کنند. به تبع آن، سایر سایت‌ها هم نمی‌خواهند از غافله عقب بمانند؛ بنابراین استفاده از پایتون را در دستور کار خود قرار می‌دهند و فرصت‌های شغلی این زبان افزایش می‌یابد.
از طرفی همان‌طور که در بالا اشاره کردیم، پایتون زبانی همه‌منظوره است و در حوزه‌های متفاوت همچون هوش مصنوعی، اسکریپت، دیتا ساینس و… کاربرد دارد. دانستن هر کدام از آن‌ها، فرصت‌های شغلی را به وجود می‌آورد که درخور توجه است.
اگر بخواهیم شرکت‌های کوچک‌تر را مورد بررسی قرار دهیم به دلیل دسترسی آسان به کتابخانه‌های وسیع و اپن‌سورس بودن این زبان، برخی از هزینه‌های شرکت کاهش پیدا می‌کند و باز هم برگ برنده در دست زبان پایتون قرار می‌گیرد.
در نهایت آمار دقیقی از فرصت‌های شغلی زبان‌های برنامه‌نویسی به‌صورت مجزا وجود ندارد؛ اما با مراجعه به سایت‌های کاریابی و تعداد فریلنسرهای فعال در این زمینه می‌توان گفت که بازار خوبی دارد.
کلام آخر
تمام آنچه در این مقاله در خصوص زبان پایتون گفته شد، تنها بخشی از اطلاعاتی است که لازم است بدانید. داشتن اطلاعات جامع و شناخت زبان‌های برنامه‌نویسی پیش از یادگیری آن، برای کسانی فایده دارد که سعی می‌کنند از وقت و سرمایه خود نهایت استفاده را داشته باشند.
اگر شما نیز به یک برنامه نویس پایتون نیاز دارید، می‌توانید همین حالا پروژه خود را در پونیشا ثبت کنید تا بهترین فریلنسرهای پایتون به انجام پروژه شما بپردازند.