شروع کار برنامه نویسی با پایتون

راهنمای کامل برای شروع به برنامه‌ نویسی با پایتون، این زبان به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی پرکاربرد و محبوب جهان شناخته می‌شود. این زبان دارای ساختاری ساده و خوانا، عملکردی قابل اطمینان، و یک جامعه بزرگ از توسعه‌دهندگان بسیار فعال است.

تاریخچه پایتون

پایتون در سال ۱۹۹۱ توسط گوئیدو وان راسوم (Guido van Rossum) ایجاد شد و امروزه برای بسیاری از کاربردهای برنامه‌نویسی، از جمله توسعه وب، علوم داده، هوش مصنوعی، و امنیت شبکه، استفاده می‌شود.

راهنمای کامل برای شروع به برنامه‌ نویسی با پایتون

در این مقاله، به بررسی مفاهیم و اصول پایتون، نحوه نصب و راه اندازی محیط برنامه‌نویسی پایتون، نحوه کار با متغیرها، خواندن و نوشتن فایل‌ها، توابع، شی‌گرایی، و برخی مفاهیم پیشرفته‌تر پرداخته خواهد شد.

برای شروع به برنامه‌نویسی با پایتون، اولین قدم نصب محیط برنامه‌نویسی مناسب است. در اکثر سیستم‌های عامل ها موجود است محیط برنامه نویسی مانند: vscode، PyCharm ،Notepad اما بهترین روش استفاده از یک مدیر بسته است که به شما اجازه می‌دهد تا نسخه‌های مختلف پایتون را برای پروژه‌های مختلف مدیریت کنید.

نصب و راه اندازی پایتون

نصب پایتون در سیستم‌های مختلف ممکن است با گام‌های مختلفی انجام شود، اما در اینجا به روش‌های متداول برای نصب پایتون در ویندوز، مک و لینوکس اشاره خواهیم کرد.

۱. نصب پایتون در ویندوز:

برای نصب پایتون در ویندوز، می‌توانید از بسته‌ی نصبی رسمی پایتون استفاده کنید. برای این کار، به سایت رسمی پایتون در آدرس https://www.python.org/downloads/ بروید و برای نسخه‌ی مورد نظر خود، بسته‌ی نصبی را دانلود کنید. سپس بر روی فایل دانلود شده کلیک کرده و دستورات نصب را دنبال کنید. در طول نصب، می‌توانید مسیر نصب پایتون را تغییر دهید و نسخه‌ی مورد نظر پایتون را انتخاب کنید.

دستور نصب با cmd:

pip install python

۲. نصب پایتون در مک:

در مک، پایتون به طور پیش فرض نصب شده است. برای چک کردن نسخه‌ی پایتون، می‌توانید ترمینال را باز کرده و دستور زیر را وارد کنید:

python --version

در صورتی که پایتون نصب نشده باشد، می‌توانید از Homebrew یا از بسته‌ی نصبی رسمی پایتون استفاده کنید. برای نصب پایتون با استفاده از Homebrew، دستور زیر را در ترمینال وارد کنید:

brew install python

۳. نصب پایتون در لینوکس:

در بسیاری از توزیع‌های لینوکس، پایتون به طور پیش فرض نصب شده است. برای چک کردن نسخه‌ی پایتون، می‌توانید ترمینال را باز کرده و دستور زیر را وارد کنید:

python --version

در صورتی که پایتون نصب نشده باشد، می‌توانید از مدیریت بسته‌های توزیعی خود (مانند apt-get در اوبونتو) یا از بسته‌ی نصبی رسمی پایتون استفاده کنید. به عنوان مثال، برای نصب پایتون در اوبونتو، دستور زیر را در ترمینال وارد کنید:

sudo apt-get update

sudo apt-get install python3.9

در اینجا، نسخه‌ی 3.9 پایتون نصب خواهد شد. شما می‌توانید به جای 3.9، نسخه‌ی دیگری را نیز نصب کنید.

مفاهیم و اصول در پایتون

۱. متغیرها

متغیرها در پایتون به کاربردی مشابه با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی، برای ذخیره اطلاعات و مقادیر استفاده می‌شوند. برای تعریف یک متغیر در پایتون، نیازی به مشخص کردن نوع داده نیست که مقدار متغیر را نگهداری می‌کند، به دلیل اینکه پایتون یک زبان برنامه‌نویسی پویا است. برای مثال، می‌توانیم با استفاده از عملگر “=” یک مقدار به یک متغیر اختصاص دهیم:

x = 5

۲. لیست‌ها

لیست‌ها در پایتون مجموعه‌ای از مقادیر و داده‌ها هستند که در یک متغیر ذخیره می‌شوند. برای تعریف یک لیست در پایتون، از علامت “[” و “]” استفاده می‌شود. برای مثال:

my_list = [1, 2, 3, 4, 5]

۳. توابع

توابع در پایتون به کاربردی مشابه با سایر زبان‌های برنامه‌نویسی می‌باشند. توابع در پایتون می‌توانند دارای پارامترها و مقادیر بازگشتی باشند. برای تعریف یک تابع در پایتون، از کلمه‌ی کلیدی “def” استفاده می‌شود. برای مثال:

def addition(x, y):
    return x + y

۴. شی‌گرایی

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی شی‌گرا است، به این معنی که تمام اشیاء در پایتون شی‌هایی هستند. شی‌ها در پایتون می‌توانند دارای ویژگی‌ها و رفتارهای خاص خود باشند. برای مثال، می‌توانیم یک کلاس با نام “Person” تعریف کنیم که ویژگی‌هایی مانند نام و سن را دارد.

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

person1 = Person("John", 25)

۵. استثناءها

در پایتون، استثناءها برای مدیریت خطاها و اشکال‌زدایی استفاده می‌شوند. هنگامی که یک خطا در برنامه رخ می‌دهد، پایتون به صورت خودکار به برنامه‌نویس اعلام می‌کند و به شما اجازه می‌دهد که برای مدیریت آن، از استثناءهای پایتون استفاده کنید.

۶. ماژول‌ها

در پایتون مجموعه‌ای از کدها هستند که برای انجام یک وظیفه خاص تعریف شده‌اند. ماژول‌ها می‌توانند دارای توابع، کلاس‌ها، و متغیرها باشند و برای استفاده از آن‌ها، باید آن‌ها را به برنامه اضافه کنید. برای مثال، ماژول math در پایتون برای انجام عملیات ریاضیاتی مانند جذر گرفتن و لگاریتم بکار می‌رود.

۷. خواندن و نوشتن فایل‌ها

در پایتون، از توابع مخصوصی استفاده می‌شود. برای خواندن فایل، از تابع open استفاده می‌شود و برای نوشتن فایل، از تابعی با نام write استفاده می‌شود. برای مثال:

# خواندن فایل
with open("file.txt", "r") as f:
contents = f.read()

# نوشتن در فایل
with open("file.txt", "w") as f:
f.write("Hello, world!")

در کد بالا یک فایل به نام file.txt باز می‌شود و محتوای آن به متغیر contents اختصاص داده می‌شود. سپس متن “Hello, world!” در فایل نوشته می‌شود.

۸. بسته‌ها

در پایتون مجموعه‌ای از ماژول‌ها هستند که برای انجام یک وظیفه خاص در یک پروژه بزرگ تعریف شده‌اند. بسته‌ها با استفاده از کلمه‌ی کلیدی “import” به برنامه اضافه می‌شوند.

import numpy as np

a = np.array([1, 2, 3])
print(a)

نکات پایانی

حامد حیدری

عاشق برنامه نویسی امنیت و طراحی سایت و البته دستی بر طراحی خودرو هم دارم