آموزش پایتون مقدماتی

پایتون را از کجا بگیریم و از کجا بفهمیم نصب شده؟

از صفحه دانلود python.org و نه از هیچ جای دیگر. روی مک و بیشتر لینوکس ها پایتون از قبل هست و لازم نیست چیزی نصب کنید؛ روی ویندوز باید نصبش کنید.

بعد از نصب، فقط یک کار مانده و همان جایی است که کار بیشتر تازه کارها گیر می کند: مطمئن شوید ترمینال پایتون را می بیند. ترمینال را باز کنید و این را بزنید:

python3 --version

اگر یک شماره نسخه چاپ شد، تمام است. روی همین سروری که این درس روی آن نوشته می شود، جواب این دستور Python 3.12.3 است.

و حالا تله ای که هیچ آموزشی از آن حرف نمی زند: روی خیلی از سیستم ها اصلا دستوری به اسم python وجود ندارد. روی همین سرور، python جواب می دهد «command not found» ولی python3 کار می کند. پس وقتی در یک آموزش دیدید python file.py، اگر جواب نداد اشتباه از شما نیست؛ عدد ۳ را اضافه کنید.

روی ویندوز داستان سومی دارد. مستندات خود پایتون می گویند وقتی چند نسخه در کار باشد، دستور توصیه شده py است. یعنی روی ویندوز اول py --version را امتحان کنید و بعد بقیه دستورهای این درس را با همان py بزنید.

py --version

اگر هیچ کدام از این سه دستور جواب نداد، مسئله نصب نیست، مسئله این است که سیستم عامل هنوز نمی داند پایتون کجاست. راه حلش برای هر سیستم عاملی فرق دارد و راهنمای رسمی ویندوز نسخه ویندوزی اش را دارد.

اولین اسکریپت: از فایل خالی تا خروجی روی ترمینال

یک فایل متنی بسازید و اسمش را hello.py بگذارید. هر ویرایشگر متنی کار می کند و برای امروز لازم نیست دنبال ابزار بگردید. یک خط داخلش بنویسید:

print("Hello")

حالا ترمینال را در همان پوشه باز کنید و اجرا کنید:

python3 hello.py

کلمه Hello چاپ می شود. همین. اگر چاپ نشد، سه چیز را چک کنید و به همین ترتیب: در همان پوشه ای هستید که فایل آنجاست، اسم فایل واقعا به py ختم می شود و نه به py.txt، و دستوری که می زنید همان دستوری است که در بخش قبل جواب داد.

یک قاعده هم هست که پایتون را از بقیه زبان ها جدا می کند و بهتر است همین اول بدانید: در پایتون فاصله اول خط معنی دارد. آکولاد و سمی کالن نداریم؛ چیزی که به یک بلوک تعلق دارد را با تورفتگی نشان می دهید و کل زبان روی همین قرارداد بنا شده.

if 5 > 3:
    print("bigger")

آن چهار فاصله قبل از print تزئین نیست، نحو زبان است. اگر بردارید، پایتون خطای IndentationError می دهد. توصیه ما این است که در ویرایشگر، tab را روی چهار فاصله تنظیم کنید و بعد اصلا به آن فکر نکنید.

ورودی و خروجی: برنامه ای که با کاربر حرف می زند

یک برنامه تا وقتی فقط چاپ می کند، یک یادداشت است. با input تبدیل می شود به چیزی که جواب می گیرد:

name = input("Your name: ")
print("Hello,", name)

سه چیز در همین دو خط هست. input پیامی که به آن می دهید را چاپ می کند و منتظر می ماند، جوابی که کاربر می زند را برمی گرداند، و آن جواب را در متغیر name نگه می دارید تا بعدا استفاده اش کنید.

حالا مهم ترین نکته این بخش، که اگر ندانیدش اولین خطای واقعی زندگی برنامه نویسی تان می شود: input همیشه رشته برمی گرداند. مستندات خود پایتون همین را می گویند؛ حتی وقتی کاربر ۱۷ تایپ می کند، چیزی که به شما می رسد متن «۱۷» است و نه عدد ۱۷.

age = input("Age: ")
print(type(age))

خروجی این دو خط <class 'str'> است. یعنی اگر بخواهید یک واحد به آن اضافه کنید، پایتون خطا می دهد و باید اول تبدیلش کنید:

age = input("Age: ")
print(int(age) + 1)

چرا این طوری است؟ چون پایتون حدس نمی زند. اگر خودش رشته را عدد می کرد، برنامه ای که کد پستی یا شماره کارت می گیرد، صفرهای اولش را از دست می داد. تبدیل با شماست چون فقط شما می دانید آن رشته قرار است چه معنایی بدهد. این موضوع آنقدر مهم است که درس بعدی همین مسیر کاملا به نوع داده اختصاص دارد و ترتیب درس ها را در صفحه مسیر می بینید.

اولین برنامه واقعی: طول متن را بشمار

حالا چیزی می نویسیم که خودمان واقعا استفاده اش می کنیم. توضیح متای هر صفحه این سایت باید بین ۱۴۰ تا ۱۶۰ کاراکتر باشد؛ این قاعده خانگی خودمان است و در راهنمای محتوای همین سایت نوشته شده. شمردنش با چشم کار سختی است، با شش خط پایتون کار ده ثانیه ای است.

text = input("Meta description: ")
n = len(text)

if n < 140:
    print(f"{n} characters. Too short, {140 - n} to go.")
elif n > 160:
    print(f"{n} characters. Too long by {n - 160}.")
else:
    print(f"{n} characters. Good.")

این کد را قبل از انتشار همین درس سه بار اجرا کردیم و خروجی واقعی اش این بود: برای یک متن ۹۰ کاراکتری، 90 characters. Too short, 50 to go.؛ برای ۱۵۰ کاراکتر، 150 characters. Good.؛ و برای ۲۰۰ کاراکتر، 200 characters. Too long by 40.

چهار چیز تازه در این شش خط هست. len طول یک رشته را می دهد. if و elif و else سه راهی می سازند و فقط یکی از سه شاخه اجرا می شود. آن f قبل از گیومه یعنی داخل رشته می توانید آکولاد بگذارید و پایتون مقدار داخلش را حساب می کند؛ اسمش f-string است و راحت ترین راه ساختن متن است. و ریاضی داخل همان آکولاد هم کار می کند، مثل {140 - n}.

یک تمرین که ارزش دارد همین حالا انجامش بدهید: شرط را عوض کنید تا به جای کاراکتر، کلمه ها را بشمارد. راهنمایی: len(text.split()). اگر این را خودتان تغییر دادید و کار کرد، شما دیگر «آموزش دیده» نیستید، «برنامه نوشته» اید.

خطا گرفتید؟ تریسبک را از پایین بخوانید

مهارتی که تازه کار را از کسی که واقعا برنامه می نویسد جدا می کند، نوشتن کد بی خطا نیست؛ خواندن خطاست. پایتون وقتی برنامه می افتد یک تریسبک چاپ می کند، و آن متن ترسناک در واقع دقیق ترین دوستی است که دارید.

این فایل را با نام shop.py بسازید و اجرا کنید:

def price(n):
    return n * 1.09

print(price("100"))

و این دقیقا چیزی است که چاپ می شود. عین همان اجرا، نه چیزی که باید چاپ شود:

Traceback (most recent call last):
  File "shop.py", line 4, in <module>
    print(price("100"))
          ^^^^^^^^^^^^
  File "shop.py", line 2, in price
    return n * 1.09
           ~~^~~~~~
TypeError: can't multiply sequence by non-int of type 'float'

حالا قاعده: از پایین بخوانید. خط آخر می گوید چه اتفاقی افتاده؛ اینجا نوع داده اشتباه بوده. خط بالای آن می گوید کجا افتاده: خط ۲، داخل تابع price. و بالاتر می گوید چه کسی آنجا را صدا زده: خط ۴. یعنی خطا در خط ۲ ظاهر شده ولی علتش در خط ۴ است، جایی که به جای عدد، رشته فرستاده ایم.

همین ترتیب برای هر تریسبکی صادق است و به همین دلیل عادت «از پایین به بالا» را باید همین امروز بسازید. اول جمله آخر را بخوانید، بعد پایین ترین خطی که فایل خودتان است را نگاه کنید، و تازه بعد از آن به بقیه نگاه کنید.

سه خطای اول زندگی هر کسی هم اینها هستند: SyntaxError یعنی جمله را غلط نوشته اید و معمولا یک پرانتز یا دونقطه کم است؛ NameError یعنی اسمی را صدا زده اید که وجود ندارد و بیشتر وقت ها غلط تایپی است؛ و TypeError همین بالایی است، یعنی نوع داده با کاری که با آن می کنید نمی خواند.

بعد از این چه؟ نقشه ای که وقتتان را هدر نمی دهد

مهم ترین چیزی که بعد از این درس لازم دارید یک آموزش دیگر نیست، یک برنامه کوچک است که خودتان لازمش دارید. ولی چهار چیز هست که ترتیبشان مهم است و شکل زیر همان ترتیب را نشان می دهد.

اول کتابخانه استاندارد. پایتون با یک انبار کد آماده نصب می شود و بیشتر کارهای روزمره یک تابع آماده دارند. قبل از نوشتن هر حلقه ای، یک بار در آموزش رسمی پایتون بگردید که همان کار آماده هست یا نه.

بعد نصب کتابخانه بیرونی با pip، و همراهش محیط مجازی. این دو خط، پروژه شما را از بقیه سیستم جدا نگه می دارند:

python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate

روی ویندوز خط دوم فرق می کند و مستندات venv شکل درستش را دارد. چرا این کار لازم است؟ چون بدون آن، هر پروژه ای که می سازید کتابخانه هایش را در همان یک جای مشترک می ریزد و شش ماه بعد دو پروژه دو نسخه متفاوت از یک کتابخانه می خواهند و سیستم شما فقط یکی دارد.

و در آخر، وقتی برنامه تان بیشتر از صد خط شد، سراغ تابع نویسی و بعد کلاس بروید. نه زودتر. کلاس یاد گرفتن قبل از اینکه دردی داشته باشید که کلاس درمانش کند، همان اشتباهی است که خیلی ها را از یادگیری منصرف می کند.