تعلم البرمجة مع Python


الدرس: اكتشف Python


الصفحة السابقة
لقد قررت أن تتعلم بايثون ولا يسعني إلا أن أهنئك على ذلك. سأحاول توقع أسئلتك وعدم ترك أحد خلف الركب.

في هذا الدرس ، سأشرح أولاً ما هي لغة البرمجة. سنرى بعد ذلك بإيجاز تاريخ بايثون ، حتى تعرف على الأقل من أين تأتي هذه اللغة! هذا الدرس نظري ولكني أنصحك بشدة بقراءته على أي حال.

سيغطي القسم الأخير تثبيت Python ، وهي خطوة أساسية لمتابعة هذا البرنامج التعليمي. سواء كنت تعمل مع Windows أو Linux أو Mac OS X ، ستجد تفسيرات دقيقة حول التثبيت.

تعال ، هيا بنا !

التواصل البشري


لا ، هذا ليس تفسيرًا بيولوجيًا أو فلسفيًا ، لا تذهب!

بكل بساطة ، إذا كنت تستطيع فهم هذه السلسلة الغريبة والمربكة من الرموز التي هي أحرف الأبجدية ، فذلك لأننا نحترم بعض الأعراف ، في اللغة والكتابة. في العربية ، توجد قواعد نحوية وإملائية ، ولا أعلمك أي شيء. أنت تتواصل من خلال معرفة هذه القواعد بوعي أكثر أو أقل وتطبيقها جيدًا إلى حد ما ، حسب الحالة.

ومع ذلك ، يمكن التحايل على هذه القواعد بسهولة: لا يمكن لأي شخص أن يدعي معرفة جميع قواعد اللغة والهجاء ، وقليل من الناس يهتمون. بعد كل شيء ، حتى لو ارتكبت أخطاء ، يمكن للأشخاص الذين تتواصل معهم فهمك بسهولة.

عند الاتصال بجهاز كمبيوتر ، يكون الأمر مختلفًا تمامًا.

يتواصل جهاز الكمبيوتر الخاص بي أيضًا!



نعم ، جهاز الكمبيوتر الخاص بك يتواصل معك باستمرار وأنت على اتصال دائم به. حسنًا ، نادرًا ما يخبرك أنه جائع ، وأن الصيف على وشك أن يكون حارًا وأن آخر سجل لهذه الفرقة الشهيرة كان البكاء.

لا يوجد شيء سحري إذا ، عند النقر فوق التقاطع الصغير في أعلى يمين التطبيق الحالي ، فإنه يفهم أنه يجب إغلاقه.

لغة الآلة


في الواقع ، يعتمد جهاز الكمبيوتر الخاص بك أيضًا على اللغة للتواصل معك أو مع نفسه. العمليات التي يمكن أن يؤديها الكمبيوتر في القاعدة كلاسيكية للغاية وتتكون من إضافة رقمين ، أو طرحهما ، أو ضربهما ، أو قسمتهما ، كليًا أم لا. ومع ذلك ، فإن هذه العمليات الخمس أكثر من كافية لتشغيل برامج المحاكاة الأكثر تعقيدًا أو الألعاب فائقة الواقعية.

تعمل كل هذه البرامج بشكل أساسي بالطريقة نفسها:

  • سلسلة من التعليمات المكتوبة بلغة الآلة يؤلف البرنامج ؛
  • أثناء تشغيل البرنامج ، تخبر هذه التعليمات الكمبيوتر بما يجب فعله (لا يستطيع الكمبيوتر التخمين).
قائمة التعليمات؟ ماذا تقصد بهذا ؟
من خلال التخطيط المتعمد ، يمكن للتعليمات أن تطلب من البرنامج الإغلاق إذا قمت بالنقر فوق التقاطع في أعلى يمين الشاشة ، أو البقاء في الخلفية إذا كان ذلك من أجل الاستمتاع به. ومع ذلك ، في لغة الآلة ، يتطلب مثل هذا الإجراء وحده عددًا كبيرًا من التعليمات.

لكن مهلا ، يمكنك أن تتخيل ، التحدث مع الكمبيوتر بلغة الآلة ، التي لا تفهم سوى الثنائية ، فهي ليست غنية جدًا ولا عملية للغاية ، وعلى أي حال ليست مضحكة للغاية.

لذلك تم اختراع لغات البرمجة لتسهيل الاتصال بالكمبيوتر.

تتكون اللغة الثنائية من 0 و 1. "01000010011011110110111001101010011011110111010101110010" ، على سبيل المثال ، تعني "مرحبًا". باختصار ، قد نخبرك أيضًا أن الدردشة الثنائية مع جهاز كمبيوتر يمكن أن تستغرق وقتًا طويلاً (خاصة بالنسبة لك).

لغات البرمجة


لغات البرمجة أسهل في الفهم بالنسبة لنا كبشر. تظل الآلية كما هي ، لكن اللغة أكثر قابلية للفهم. بدلاً من كتابة التعليمات في تسلسل غير مفهوم إلى حد ما من 0 و 1 ، فإن الأوامر المعطاة للكمبيوتر مكتوبة "بلغة" ، غالبًا باللغة الإنجليزية ، مع بناء جملة معين يجب احترامه. ولكن قبل أن يتمكن الكمبيوتر من فهم هذه اللغة ، يجب ترجمتها إلى لغة الآلة (الشكل التالي).

python
في الأساس ، المبرمج "لديه" فقط لكتابة سطور من التعليمات البرمجية باللغة التي يختارها ، والخطوات التالية آلية للسماح للكمبيوتر بفك تشفيرها.

يوجد عدد كبير من لغات البرمجة و Python واحدة منها. ليس من الضروري في الوقت الحالي إعطاء المزيد من التوضيحات حول هذه الآليات المخططة ذاتها. إذا لم تكن قادرًا على فهم المفردات وكل هذه التفسيرات ، فلن يعاقبك على الباقي. لكنني وجدت أنه من المثير للاهتمام إعطاء هذه التفاصيل حول طرق الاتصال بجهاز الكمبيوتر الخاص به.

القصة الصغيرة



Python هي لغة برمجة ، تم إصدار النسخة الأولى منها في عام 1991. تم إنشاؤها بواسطة Guido van Rossum ، وقد انتقلت من نظام Macintosh الذي ابتكره ، والذي كان يعمل في ذلك الوقت في Centrum voor Wiskunde في Informatica في هولندا ، حتى أن تكون مرتبطًا بمنظمة غير ربحية مخصصة بشكل خاص ، وهي مؤسسة Python Software Foundation ، التي تم إنشاؤها في عام 2001. وقد تم تسمية هذه اللغة كإشادة للفرقة الكوميدية "Monty Python" .

ما الذي يمكن استخدام بايثون فيه؟


بايثون لغة قوية ، سهلة التعلم وغنية بالإمكانيات. من لحظة تثبيتها على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، لديك العديد من الميزات المضمنة في اللغة التي سنستكشفها خلال هذه الدورة.

علاوة على ذلك ، من السهل جدًا توسيع الوظائف الحالية ، كما سنرى. لذلك ، هناك ما يسمى بالمكتبات التي تساعد المطور على العمل في مشاريع معينة. وبالتالي يمكن تثبيت العديد من المكتبات ، على سبيل المثال ، لتطوير واجهات رسومية في Python .

بشكل ملموس ، إليك ما يمكننا فعله باستخدام Python :

  • برامج صغيرة وبسيطة للغاية تسمى البرامج النصية التي تقوم بعمل محدد للغاية على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ؛
  • برامج كاملة ، مثل الألعاب ، وأجنحة المكاتب ، وبرامج الوسائط المتعددة ، وعملاء البريد الإلكتروني ، وما إلى ذلك.
  • مشاريع معقدة للغاية ، مثل حزم البرامج (مجموعة من العديد من البرامج التي يمكن أن تعمل معًا ، وتستخدم بشكل أساسي في العالم الاحترافي).
فيما يلي بعض الميزات التي تقدمها Python ومكتباتها:
  • إنشاء واجهات رسومية ؛
  • تعميم المعلومات من خلال الشبكة ؛
  • التواصل بطريقة متقدمة مع نظام التشغيل الخاص بك ؛
  • … و أكثر من ذلك بكثير…
بالطبع ، لن تتعلم كيفية القيام بكل هذا في غضون دقائق. لكن هذه الدورة التدريبية ستمنحك أساسًا واسعًا بما يكفي لتطوير المشاريع التي يمكن أن تصبح مهمة جدًا بعد ذلك.

لغة برمجة مفسرة


نعم ، سيتعين عليك الانتظار لفترة أطول قليلاً لأنه لا يزال لدي شيئين أو ثلاثة لشرحها لك ، وأنا مقتنع بأنه من المهم معرفة الحد الأدنى من هذه التفاصيل التي قد تبدو غير عملية في البداية.

Python هي لغة برمجة مفسرة ، أي أن التعليمات التي ترسلها إليها "مكتوبة" بلغة الآلة أثناء قراءتها. اللغات الأخرى (مثل C / C ++) تسمى "اللغات المترجمة " لأنه قبل التمكن من تنفيذها ، يكون البرنامج المتخصص مسؤولاً عن تحويل كود البرنامج إلى لغة الآلة. هذه الخطوة تسمى " تجميع " . في كل مرة يتم فيها تعديل الكود ، يجب استدعاء خطوة التجميع.

تتمثل مزايا اللغة المفسرة في البساطة (لا تمر بخطوة تجميع قبل تشغيل البرنامج) وقابلية النقل (من المفترض أن تعمل لغة مثل Python على Windows وكذلك على Linux أو Mac OS ، ولا يجب عليك إجراء أي تغييرات في الكود لتبديله من نظام إلى آخر). هذا لا يعني أن اللغات المترجمة ليست محمولة ، بل بعيدًا عن ذلك! لكن عليك استخدام برامج تجميع مختلفة ، ومن نظام إلى آخر ، بعض التعليمات غير متوافقة ، أو حتى تتصرف بشكل مختلف.

من ناحية أخرى ، ستصبح اللغة المفسرة أسرع بكثير من اللغة المترجمة (تؤدي ترجمة برنامجك أثناء التنقل إلى إبطاء التنفيذ) ، على الرغم من أن هذا الاختلاف يميل إلى أن يكون أقل وأقل ملاحظة مع إجراء التحسينات. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى تثبيت Python على نظام التشغيل الذي تستخدمه حتى يتمكن الكمبيوتر من فهم التعليمات البرمجية الخاصة بك.

إصدارات مختلفة من بايثون



أثناء إنشاء Python Software Foundation في عام 2001 ، وخلال السنوات التي تلت ذلك ، مرت لغة Python بسلسلة من الإصدارات التي تم تضمينها تحت اسم Python 2.x (2.3 ، 2.5 ، 2.6…). منذ 13 فبراير 2009 ، الإصدار 3.0.1 متاح. يكسر هذا الإصدار التوافق مع الإصدارات السابقة الذي كان سائدًا في الإصدارات الأخيرة.

التوافق ماذا؟

عند تحديث لغة برمجة ، يحرص المطورون على عدم إزالة الوظائف القديمة أو تعديلها بشكل مفرط. الميزة هي أن البرنامج الذي يعمل تحت إصدار معين سيعمل دائمًا مع الإصدار الجديد حتى الآن. ومع ذلك ، فإن مؤسسة Python Software Foundation ، التي لاحظت عددًا كبيرًا من الميزات القديمة ، تم تنفيذها عدة مرات ... قررت تنظيف المشروع بأكمله. وبالتالي ، فإن البرنامج الذي يعمل بشكل مثالي ضمن Python 2.x يحتاج إلى تحديث على الأقل للعمل مرة أخرى في Python 3. ولهذا السبب سوف أنصحك لاحقًا بتنزيل وتثبيت أحدث إصدار من Python . . سأركز على ميزات Python 3

ثبت بايثون



يعد تثبيت Python أمرًا سريعًا على كل من أنظمة Windows و Unix . بغض النظر عن نظام التشغيل الخاص بك ، فأنت بحاجة للذهاب إلى موقع Python الرسمي .

تحت windows


  1. انقر فوق الارتباط الموجود Downloadفي القائمة الرئيسية للصفحة.
  2. حدد إصدار Python الذي تريد استخدامه (أوصي بأحدث إصدار).
  3. يُعرض عليك رابط (روابط) واحد (أو أكثر) لإصدار Windows : حدد الرابط الذي يناسب معالجك. إذا كنت في شك ، فقم بتنزيل إصدار "x86" .
إذا أخبرك جهاز الكمبيوتر الخاص بك أنه لا يمكنه تشغيل البرنامج ، فجرب إصدارًا مختلفًا من Python .
  1. احفظ ثم قم بتشغيل ملف الإعداد واتبع الخطوات. إنها ليست طويلة جدًا ولا صعبة للغاية.
  2. بمجرد اكتمال التثبيت ، يمكنك الانتقال إلى Start >ثم كتابة python . يجب أن تظهر Python في هذه القائمة (الشكل التالي). سنرى قريبًا كيفية إستخدامه ،...
python

تحت Linux


تم تثبيت Python مسبقًا على معظم توزيعات Linux . ومع ذلك ، قد لا يكون لديك أحدث إصدار. للتحقق من ذلك ، اكتب الأمر في سطر الاوامر python –V . يقوم هذا الأمر بإرجاع إصدار Python المثبت حاليًا على نظامك. من المحتمل جدًا أن يكون هذا الإصدار 2.x ، مثل 2.6 أو 2.7 ، لأسباب تتعلق بالتوافق. على أي حال ، أنصحك بتثبيت Python 3.x ، الصيغة مشابهة جدًا لـ Python 2.x ولكنها لا تزال مختلفة ...

انقر فوق download أحدث إصدار من Python وقم بتنزيله (حاليًا "Python 3.4 gzipped source tarball"). افتح Terminal ، ثم انتقل إلى المجلد حيث يوجد الأرشيف:

  1. قم بفك ضغط الأرشيف عن طريق كتابة: tar -xzf Python-3.4.0.tar.bz2(هذا الأمر يجب بالطبع تكييفه وفقًا للإصدار ونوع الضغط).
  2. انتظر بضع لحظات حتى تنتهي عملية إلغاء الضغط ، ثم انتقل إلى المجلد الذي تم إنشاؤه للتو في الدليل الحالي ( Python-3.4.0في حالتي) .
  3. قم بتشغيل البرنامج النصي configureعن طريق الكتابة ./configureفي وحدة التحكم.
  4. بمجرد إجراء التعديل ، كل ما عليك فعله هو الترجمة عن طريق الكتابة makeثم make installكمستخدم فائق.

ضمن نظام التشغيل Mac OS X


قم بتنزيل أحدث إصدار من Python . افتح الملف .dmg وانقر نقرًا مزدوجًا على حزمة المثبت Python.mpkg

يفتح معالج التثبيت ، اسمح لنفسك بالإرشاد: ​​تم تثبيت Python الآن!

ابدأ بايثون


اخيرا! تم ذلك!

حسنًا ، من الناحية النظرية ، نبدأ في استخدام Python من الفصل التالي ، ولكن حتى تكافأ قليلاً على التثبيت المثالي ، فإليك الطرق المختلفة للوصول إلى سطر أوامر Python الذي سنقوم بدراسته بشكل خاص في الدروس القليلة القادمة.

تحت Windows


لديك عدة طرق للوصول إلى سطر الأوامر بايثون، والأكثر وضوحا من الانتقال من خلال Start ثم كتابة python  إذا سارت الأمور على ما يرام ، يجب أن تحصل على وحدة تحكم جميلة (الشكل التالي). قد لا تكون المعلومات المعروضة في حسابك هي نفسها ، ولكن لا تقلق.

python
ما هذا ؟

سنرى لاحقا. الشيء المهم هو أنك فتحت بنجاح وحدة تحكم مترجم Python ، والباقي سينتظر الدرس التالي.

يمكنك أيضًا استخدام سطر أوامر Windows ؛ بسبب الاختصارات ، أفضل هذه الطريقة عمومًا ، لكنها مسألة ذوق.

اذهب إلى القائمة Start، ثم انقر فوق Run . في النافذة التي تظهر ، ما عليك سوى كتابة "py" وسيظهر سطر أوامر Python مرة أخرى. لاحظ أنه يمكنك الانتقال مباشرة إلى  Run عن طريق كتابة الاختصار Windows+ R .

لإغلاق مترجم أوامر Python ، يمكنك كتابة "exit ()" ثم الضغط على المفتاح Enter.

تحت Linux


عندما قمت بتثبيته على نظامك ، أنشأ Python رابطًا للمترجم على شكل python3.X (يمثل X رقم الإصدار المثبت).

إذا كان لديك ، على سبيل المثال ، Python 3.4 مثبتًا ، فيمكنك الوصول إليه باستخدام الأمر:


$ python3.4
Python 3.4.0 (default, Apr 23 2014, 05:55:41)
[GCC 4.4.5] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>
 
لإغلاق سطر أوامر Python ، لا تستخدم CTRL+ Cلكن CTRL+ D(سنرى السبب لاحقًا).

ضمن نظام التشغيل Mac OS X


ابحث عن مجلد Pythonفي المجلد Applications . لتشغيل Python ، افتح التطبيق IDLEفي هذا المجلد. أنت على استعداد لاتخاذ إجراء!

الخلاصة


  • بايثون هي لغة برمجة مفسرة ، ولا يجب الخلط بينها وبين لغة مترجمة.
  • يمكنه إنشاء جميع أنواع البرامج ، مثل الألعاب والبرامج وحزم البرامج وما إلى ذلك.
  • من الممكن ربط المكتبات ببايثون لتوسيع إمكانياتها.
  • إنه محمول ، أي يمكنه العمل تحت أنظمة تشغيل مختلفة (Windows ، Linux ، Mac OS X ، ...).