فصل سوم آموزش پایتون مقدماتی - نحو یا Syntax مقدماتی (انتشار: 1402/07/29)

با وجود این که زبان پایتون، شباهت‌‌های زیادی به زبان‌‌های Perl، C و Java دارد، برخی از تفاوت‌‌های مشخص، بین همه زبان‌‌ها وجود دارد.

3-1- اولین برنامه پایتون

در این ‌زبان، برنامه‌‌ها را در حالت‌‌های مختلف برنامه‌‌نویسی کرده و اجرا می‌‌کنیم. در ادامه به بررسی آن‌‌ها خواهیم‌‌پرداخت.

3-1-1- برنامه‌‌نویسی تعاملی

فراخوانی مترجم بدون استفاده از یک فایل اسکریپتی، که به صورت سریع مانند شکل (3-1) اجرا و نمایش داده می‌‌شود.

اگر از پایتون‌‌های نسخه2 استفاده می‌‌کنید، متن شکل (3-2) را در پنجره prompt ویا ترمینال پایتون تایپ‌‌کرده و کلید Enter را فشار دهید. از آن جایی که بیشتر مترجم‌‌های آنلاین از این روش استفاده می‌‌کنند، مثال‌‌های ما نیز به این صورت هستند.

ولی اگر از پایتون3 استفاده می‌‌کنید، لازم‌‌است عبارت مربوط به print را در داخل پرانتز قرار دهید:

print ("Hello, Python!")

به هر حال جواب، به شکل (3-3) خواهد‌‌بود.

3-1-2- برنامه‌‌نویسی اسکریپتی

در این روش، کدها را در یک فایل ‌اسکریپت نوشته و سپس آن ‌را اجرا می‌‌کنیم. نرم‌‌افزار پایتون با فراخوانی مترجمِ خود، شروع ‌به اجرای اسکریپت می‌‌نماید. زمانی که اجرای اسکریپت به پایان رسید، پایتون مترجم‌ را غیرفعال می‌‌نماید.

حال می‌‌خواهیم یک برنامه ساده‌‌ی پایتون را در فایل ‌اسکریپت بنویسیم. فایل‌‌های پایتون دارای پسوند py هستند. کد شکل (3-4) را در فایلی به نام test.py تایپ‌‌کرده و ذخیره‌‌کنید.

با فرض این که مترجم ‌پایتون شما، در متغیر PATH تنظیم شده‌‌باشد، برنامه را همانند آن چه در شکل (3-5) می‌‌بینید، اجرا می‌‌کنیم. بنابراین، جواب مثال ‌ما در این ‌روش نیز به صورت شکل (3-3) خواهدبود.

در ادامه می‌‌خواهیم روش دیگری را برای اجرای اسکریپت پایتون تجربه‌‌کنیم. فایل test.py را به شکل (3-6) اصلاح‌‌کردیم.

در این جا فرض ما بر این است که، مسیر مترجم پایتون در دایرکتوری /usr/bin قرار دارد. بایستی به فایل test.py حالت اجرایی بدهیم. قطعه کد موجود در شکل (3-7) را اجرا می‌‌کنیم. سطر اول، وظیفه تغییر حالت فایل و سطر دوم، وظیفه‌‌ی اجرای آن ‌را دارد. خواهیم‌‌دید که خروجی برنامه، همچنان مانند نتایج قبلی خواهدبود.

3-2- شناسه‌‌های پایتون

یک شناسه‌‌ی ‌پایتون، نامی است که برای شناسایی یک متغیر، تابع، کلاس، ماژول ویا اشیای دیگر مورد استفاده قرار می‌‌گیرد. هر شناسه با یک حرف (A تا Z ویا a تا z) ویا علامت خطِ‌‌زیرآغاز شده و بعد از آن می‌‌تواند شامل عدد نیز باشد. به عبارت دیگر، هیچ شناسه‌‌ای در پایتون نمی‌‌تواند با عدد آغاز شود.

همچنین پایتون اجازه‌‌ی استفاده از نشانه‌‌های @، $ و % را در شناسه‌‌ها نمی‌‌دهد. از خصوصیت دیگر شناسه‌‌ها، حساسیت به حروف کوچک و بزرگ (Case Sensitive) است. بنابراین var1 و Var1 دو شناسه‌‌ی کاملا متفاوت در پایتون هستند. می‌‌خواهیم یک قرارداد برای نام‌‌گذاری شناسه‌‌های پایتون داشته‌‌باشیم.

• نام کلاس‌‌ها با حروف ‌بزرگ و دیگر شناسه‌‌ها با حروف ‌کوچک شروع می‌‌شوند.
• شناسه‌‌ای که با یک خطِ‌‌زیر شروع‌‌شود، یک شناسه خصوصی است.
• وقتی شناسه‌‌ای با دو علامت خطِ‌‌زیر شروع‌‌شود، به احتمال زیاد، یک شناسه‌‌ی خصوصی است.
• اگر انتهای شناسه‌‌ای به دو خطِ‌‌زیر منتهی ‌شود، یک نام خاص و تعریف‌‌شده توسط زبان پایتون است.

3-3- کلیدواژه‌‌ها

شکل (3-8) لیستی از واژه‌‌های رزرو شده‌‌ی پایتون را نشان می‌‌دهد. از آن جایی که چنین کلماتی برای عملیات خاصی رزرو شده‌‌اند، شما نمی‌‌توانید از آن‌‌ها به‌‌عنوان متغیر ویا هر شناسه دیگری استفاده‌‌کنید. همه کلمات‌‌کلیدی پایتون حروف کوچک هستند.

3-4- سطرها و تورفتگی‌‌ها

پایتون برای نشان‌‌دادن شروع و پایان بلوک‌‌های کد، تعاریف کلاس‌‌ها و توابع ویا کنترل‌‌جریان، هیچ علامت یا نشانه‌‌ای ندارد. فاصله ایجاد شده در هر سطر نمایان‌‌گر وابسته‌‌بودن آن سطر به کد بالاتر است که این تورفتگی‌‌ها در زمان اجرا به‌‌شدت کنترل می‌‌شود.

تعداد فضاهای خالی در شروع سطرها می‌‌تواند متغیر باشد، به شرطی که تمامی آن‌‌ها دارای فواصل مشابهی باشند. به عنوان مثال، سه کاراکتر فاصله، برای هر سطر در‌‌نظر گرفته‌‌شود. شکل (3-9) نمونه‌‌ای از این تورفتگی‌‌ها را نشان‌‌می‌‌دهد.

با این توضیح، قطعه کد شکل (3-10)، در زمان اجرا با خطا مواجه خواهدشد.

بنابراین، در پایتون، تمام خطوط پیوسته با تعداد فضای خالی یکسان، یک بلوک را تشکیل می‌‌دهند. مثال شکل (3-11) بیان‌‌گر این موضوع است.

توجه: در حال حاضر سعی‌‌نکنید منطق این مثال را در این لحظه درک‌‌کنید. فقط مطمئن‌‌شوید که مفوم بلوک‌‌بندی صحیح را به خوبی متوجه‌‌شدید.

3-5- دستورات چندخطی

به طور معمول، هر دستوری در پایتون با یک علامت خط جدید، پایان می‌‌یابد. با این حال، شما در پایتون این اجازه را دارید که از کاراکتر ادامه‌‌ی خط یعنی "\" (از این به‌ بعد این علامت را به نام کاراکترپیوند‌‌خطوط خواهیم‌‌شناخت) استفاده‌‌کنید. همان طوری که در شکل (3-12) مشاهده می‌‌نمایید، این علامت نشان می‌‌دهد که خط دستور باید در سطر بعد نیز ادامه‌‌یابد.

در شکل (3-13)، مشاهده می‌‌کنید که دستورات درون علامت‌‌های []، {}، یا () نیازی به استفاده از کاراکتر پیوند خطوط ندارند.

3-6- نقل‌‌قول یا کوتیشین

پایتون از تک‌‌کوتیشین و جفت‌‌کوتیشین برای تعریف رشته‌‌ها استفاده می‌‌کند. همچنین سه‌‌جفت‌‌کوتیشین برای نمایش رشته‌‌های چندخطی کاربرد دارد. گفتنی‌‌است که شروع و پایان یک رشته، بایستی از یک نوع کوتیشین باشد. در شکل (3-14) تعدادی از آن‌‌ها را مشاهده می‌‌نمایید.

3-7- نظر یا کامنت

زمانی که یک علامت هش (یعنی #) نمایان می‌‌شود، نوشته‌‌های بعد از آن در سطر جاری به عنوان کامنت درنظر گرفته می‌‌شود. اجباری‌‌نیست که همیشه یک کامنت از سطر جدیدی شروع‌‌شود، گاهی می‌‌توان آن‌‌ها را بعد از یک دستور و برای توضیح در مورد آن استفاده‌‌نمود. نمونه‌‌ای از آن‌‌ها را در شکل (3-15) می‌‌بینیم که نتیجه اجرای آن نیز در شکل (3-16)، قابل مشاهده است. البته در ادامه با روش‌‌های دیگری نیز آشنا خواهیم‌‌شد. کامنت‌‌بودن یک خط به این معنی‌‌است که مترجم پایتون آن را نادیده بگیرد.

همچنین برای داشتن کامنت‌‌های چندخطی می‌‌توان به یکی از روش‌‌هایی که در شکل‌‌های (3-17) و (3-18) می‌‌بینید، عمل‌‌کرد. روش دوم یکی دیگر از کاربردهای کوتیشن است. در این روش، کامنت‌‌ها با سه‌‌تا تک‌‌کوتیشن آغاز و با آن‌‌ها به پایان می‌‌رسند.

3-8- استفاده از خطوط خالی

اگر خطی، فقط حاوی فضای خالی ویا شامل فضای خالی وکامنت باشد، به‌ عنوان یک خط‌‌خالی شناخته‌‌شده و از طرف مترجم پایتون، به طور کامل نادیده گرفته می‌‌شود. در برنامه‌‌نویسی تعاملی، بایستی یک خط خالی را برای خاتمه دستورات چند‌‌ خطی وارد کنید.

3-9- در انتظار پاسخِ کاربر

قطعه کدی که در شکل (3-19) مشاهده می‌‌کنید، درخواست ورود کلید Enter را برای ادامه‌‌ی کار دارد. در این جا عبارت “\n\n” برای ایجاد دو خط جدید، قبل‌‌از نمایش عبارت اصلی استفاده می‌‌شود. زمانی که کاربر کلید Enter را فشار می‌‌دهد، برنامه به پایان می‌‌رسد. از این ترفند خوب می‌‌توان برای نگه‌‌داشتن پنجره‌‌ی ترمینال استفاده‌‌کرد.

اگر از نسخه 3 استفاده می کنیم به جای raw_input صرفا از عبارت input استفاده خواهیم نمود.

3-10- چند دستور در یک خط

همان طوری که در شکل (3-20) می‌‌بینید، با استفاده از علامت نقطه‌‌ویرگول می‌‌توان به جای استفاده از بلوک کد، دستورات را پشت سر هم و در یک خط نوشت.

3-11- سوئیت یا مجموعه

در پایتون، هر گروه از دستورات انفرادی که یک بلوک کد واحد را ایجاد می‌‌کنند، یک سوئیت نامیده می‌‌شوند. دستورات ترکیبی ویا پیچیده مانند if، while، def و class نیازمند یک سرآیند ویا هِدر[2] و یک مجموعه کد هستند. خطوط سرآیند با کلمه‌‌کلیدی شروع‌‌شده و با یک علامت دو نقطه[3] خاتمه می‌‌یابند. در ادامه نیز شامل یک یا چند خط کد هستند که مجموعه را تشکیل می‌‌دهند. نمونه‌‌ای از آن‌‌ها را در شکل (3-21) نمایش‌‌دادیم.

از مطلب بعدی تمامی کدهامون رو از روی پایتون نسخه 3 پیاده سازی خواهیم کرد.

داریوش مهدی پور یقینی