لــغة بايثـــون

ماهي لغه بايثون؟؟؟
بايثون هي لغة برمجة مرنة تستخدم مترجم فوري Interpreter تدعم برمجة الكائنات Object Oriented والتي يمكن استخدامها في الكثير من مجالات تطوير البرامج, كما من الممكن مكاملة هذه اللغة مع لغات وأدوات أخرى, كما إنها تأتي مع مكتبة ضخمة ومفصلة من الدوال. ومن الممكن تعلم بايثون خلال أيام معدودة. الكثير من مبرمجي بايثون يؤكدون إن هذه اللغة تعطيهم الدافع لكي يكونوا أكثر إنتاجية ويشعرون بأن اللغة تشجعهم على تطوير أدوات بجودة عالية وكتابة كود يمكن إدارته بشكل أفضل.

هذا هو تعريف لغة بايثون من موقع بايثون الرسمي نفسه, وهنالك أكثر من مجرد هذا التعريف مثل إن لغة بايثون وجميع أدواتها مجانية بالكامل ومفتوحة الشفرة المصدري Open Source وتشرف على تطويرها مؤسسة بإسم Python Software Foundation مؤلفة من مجموعة كبيرة من المبرمجين الأحرار الذين يعملون على هذه اللغة طوعاً بلا أجور. في الحقيقة أنت تستطيع أن تنظم إلى هذه المؤسسة إذا كنت تمتلك الخبرة المطلوبة ومن أي مكان في العالم.

تعمل بايثون على Windows, Linux/Unix, Max OS X, OS/2, Amiga, Palm Handhelds وحديثاً Nokia Mobile Phones مما يعني إنك تستطيع كتابة برامج بايثون وتنفيذها بإستخدام تلفون محمول من نوكيا يدعم سيمبيان Symbian مثل 6600, 7610, 6630 لا غير!

أما بالنسبة لرخصة إستخدام بايثون فهي بسيطة القوانين, تستطيع أن تجد ملخص الرخصة الأصلي هنا وقد قمت بترجمتها هنا.

بايثون لك:

إذا كنت تقوم بعمل كثير على الكومبيوتر, في وقتٍ ما ستجد إن هنالك الكثير من الوظائف التي تريد أتمتتها, مثلاً إذا كنت ترغب في البحث عن وإستبدال نصوص في عدد كبير من الملفات, أو تعيد تسمية وترتب مجموعة كبيرة من الصور بطريقة خاصة, أو من الممكن إنك تريد أن تكتب نظام قواعد بيانات صغير خاص بك, أو برنامج ذو واجهة رسومية يعمل على أي نظام تشغيل, أو لعبة بسيطة...

أما إذا كنت مبرمج محترف, وقد عملت سابقاً على C/C و Java مثلاً وقد وجدت إن عملية كتابة ثم ترجمة ثم فحص ثم إعادة الترجمة ثم إعادة كل شئ مرة أخرى كانت بطيئة جداً. أو من الممكن أنك تكتب حزمة لفحص مكتبة معينة test suite وقد وجدت إن كتابة الشفرة الفاحصة عملية معقدة وصعبة. أو من الممكن أنك قد كتبت برنامجاً واحتجت لغة خاصة لكتابة توسعات برمجية وكنت لا ترغب في تصميم وكتابة لغة برمجة من الصفر (وهي عملية قد تأخذ وقتاً طويلاً)...

...فإن بايثون هي الحل لك!

حيث إنها سهلة الإستخدام ومع ذلك فإنها لغة برمجة حقيقية توفر هيكل مناسب تماماً لكتابة برامج ضخمة ومعقدة مثلما هو مناسب لكتابة برامج صغيرة, كما إنها تعطي معلومات كاملة عن الأخطاء البرمجية التي تحدث مما يجعل من تصليح هذه الأخطاء عملية أسهل بكثير من لغة C مثلاً. وبما إنها لغة برمجة عالية المستوى جداً فإنها توفر أنواعاً متقدمة جداً من كتل البيانات مثل المصفوفات المرنة والقواميس.

كما إن بايثون اللغة نفسها قابلة للتوسيع, أي إذا كنت تعرف البرمجة بلغة C ستستطيع كتابة أي توسعة ترغب فيها لبايثون.

رغم بساطتها في العمل والتطوير إلاّ إن بايثون قد تم إستعمالاها في مجالات كثيرة جداً, بالأساس طبعاً كتابة برامج قابلة للتوزيع,ويمكن إستخدامها كنص برمجي يستخدمه برنامجك الرئيسي, كما يمكن إستخدامها للحسابات العددية, وكذلك لفحص الأنظمة,...

تجمع بايثون قدرات لغات Tcl, Perl, Java, JavaScript, VisualBasic, Scheme في حزمة واحده, وهي فوق ذلك أسهل إستخداماً وأكثر إنتاجية من جميع هذه اللغات, كما إنها تعتبر أحد لغات البرمجة القليلة التي وصفت بأنها لغة برمجة عالية المستوى جداً Very High Level Programming Language.

هنالك عدد هائل من المجالات العملية التي تم إستخدام بايثون فيها, تصوّر أن وكالة الفضاء الأمريكية NASA تستخدم لغة بايثون! إضافة إلى عدد كبير من الشركات والمؤسسات العملاقة ولجميع المجالات والإختصاصات.

تستطيع أن تجد الكثير الآلاف من توسعات بايثون البرمجية Modules في Python Package Index.

من أهم مجالات عمل بايثون وتطبيقاتها:
***بايثون لغة برمجة، من لغات المستوى العالي، تتميز ببساطة كتابتها وقراءتها، سهلة التعلم، تستخدم أسلوب البرمجة الكائنية (OOP)، مفتوحة المصدر، وقابلة للتطوير. تعتبر لغة بايثون لغة تفسيرية، متعددة الأغراض وتستخدم بشكل واسع في العديد من المجالات، كبناء البرامج المستقلة باستخدام الواجهات الرسومية المعروفة وفي عمل برامج الويب، بالإضافة إلى استخدامها كلغة برمجة نصية للتحكم في أداء بعض من أشهر البرامج المعروفة أو في بناء برامج ملحقة لها. وبشكل عام يمكن استخدام بايثون لبرمجة البرامج البسيطة للمبتدئين، ولإنجاز المشاريع الضخمة كأي لغة برمجية أخرى في نفس الوقت. غالباً ما يُنصح المبتدئين في ميدان البرمجة بتعلم هذه اللغة لأنها من بين أسرع اللغات البرمجية تعلماً.

نشأت بايثون في مركز CWI (مركز العلوم والحاسب الآلي) بأمستردام على يد جويدو فان رُزوم في أواخر الثمانينات من القرن المنصرم، وكان أول إعلان عنها في عام 1991. تم كتابة نواة اللغة بلغة C. أطلق فان رُزوم اسم "بايثون" على لغته تعبيرًا عن إعجابه بفِرقَة مسرحية هزلية شهيرة من بريطانيا، كانت تطلق على نفسها اسم مونتي بايثون (بالإنجليزية: Monty Python).

تتميز بايثون بمجتمعها النشط، كما أن لها الكثير من المكتبات البرمجية ذات الأغراض الخاصة والتي برمجها أشخاص من مجتمع هذه اللغة، مثلاً مكتبة PyGame التي توفر مجموعه من الوظائف من أجل برمجة الألعاب. ويمكن لبايثون التعامل مع العديد من أنواع قواعد البيانات مثل MySQL وغيره

تطوير الويب:

تقدم بايثون مدى كبير من الخيارات لتطوير الويب:

*

كتابة نصوص CGI الأساسية.
*

أطر العمل مثل Django و TurboGears.
*

*

أما لحلول الويب المتخصصة والتطبيقات الأخرى المرتبطة بالإنترنت:

*

دعم كامل لـ XML.
*

*

معالجة الـ RSS Feeds.
*

قواعد البيانات:

*

واجهة ODBC متخصصة لـ MySQL, Oracle, MS SQL Server, PostgreSQL, SybODBC, وآخرين متوفرين للتنزيل مجاناً.
*

واجهة قواعد البيانات القياسية Standard Database API.
*

أنظمة واجهة مستخدم Desktop GUIs:

*

*

wxWidgets
*

GTK
*

Qt
*

MFC عبر win32 extension.
*

Delphi

التطبيقات العلمية والرياضية:

تستخدم بايثون بشكل واسع في الحسابات العلمية والرياضية:

*

Bioinformatics
*

Python course in Bioinformatics
*

Physics

التعليم:

بايثون لغة جيدة جداً لتعليم البرمجة, للمبتدئين مثلما للمتقدمين:

*

Education Special Interest Group مكان جيد للبدء.
*

pyBiblio تقدم روابط لكثير من المراجع.
*

الـ Software Carpentry Course والممول من قبل الـ PSF.

برمجة الشبكات:

بايثون تقدم الدعم لبرمجة الشبكات المنخفضة المستوى:

*

واجهة سوكت Socket سهلة الإستخدام.
*

Twisted Python, إطار عمل يتيح برمجة الشبكات الغير متزامنة asynchronous network programming.

تطوير البرمجيات:

عادة ما تستخدم بايثون كلغة دعم من قبل مطورو البرامج, للبناء والتحكم والإدارة, وكذلك للفحص, وطرق أخرى كثيرة:

*

SCon للتحكم بالبناء.
*

BuildBot و Apache Gump للبناء والفحص المستمر والمؤتمت.
*

Roundup و Trac لتتبع المشاكل وإدارة المشروع.
*

Integrated Development Environment IDE

تطوير الألعاب والرسومات الثلاثية الأبعاد:

تستخدم بايثون بشكل واسع في تطوير الألعاب التجارية وألعاب الهواة:

*

قائمة من الألعاب في صفحة بايثون العامة.
*

PyGame و PyKyra اثنين من أطر عمل بايثون المتخصصة في تطوير الألعاب.
*

قائمة من مكتبات التصيير الثلاثي الأبعاد المتوفرة لبايثون.
*

PyWeek هي مسابقة شبه سنوية لتطوير الألعاب بإستخدام بايثون.

حلول متقدمة وعالية المستوى مثل Zope. أنظمة إدارة محتويات متقدمة مثل Plone. معالجة البريد الإلكتروني. دعم للكثير من بروتوكولات الإنترنت. قواعد بيانات للكائنات Object Databases مثل ZODB و Durus. مكتبة Tk لتطوير برامج تستخدم واجهة المستخدم موجودة أصلاً مع أكثر توزيعات بايثون المبنية.

تثبيت لغة بايثون على Windows XP:

والآن بعد أن أصبحت تمتلك معلومات جيدة عن لغة بايثون أنت جاهز لتثبيتها

قم بتنزيل ملف التثبيت من هنا (10 ميجابايت) والذي سوف يثبت بايثون الإصدار 2.5 أحدث إصدار مستقر.

بعد إكتمال التنزيل قم بتشغيله وثبت بايثون كأي برنامج إعتيادي وأنا أوصي بإستخدام المسار الإفتراضي للتثبيت C:/Python25 لأنك قد تحتاج للدخول لذلك المجلد كثيراً.

عندما ينتهي التثبيت...مبروك! كومبيوترك يدعم بايثون الآن!

جولة سريعة حول بايثون المثبتة على كومبيوترك:

تحتوي حزمة بايثون المثبتة في كومبيوترك الآن بالأساس على (تستطيع إيجادها من Start => Program Files => Python25 ):

1.

IDLE - Python GUI وهو برنامج كامل مزود بواجهة إستخدام رسومية يستخدم لكتابة وتنفيذ برامج بايثون.

Module Docs الدليل المفصل لمكتبة بايثون للبرامج والدوال Modules Library والتي تستطيع إستخدامها مباشرة في برامجك.

Python - Command Line وهي بايثون الأساسية والتي تستطيع التعامل معها مباشرةً (سنتكلم عن ذلك أكثر).

Python Manual الدليل الشامل للغة بايثون وكل شئ تحتويه.

***كيف تتعامل مع بايثون؟؟؟
1. 2. 3. 2. 3. 4.

تستطيع أن تتعامل مع بايثون عبر نمطين:

أولاً: أن تتعامل مباشرة مع بايثون في نمط سطر الأوامر Python Command Line.

ثانياً: أن تكتب برامج بايثون كملفات بإمتداد py وتنفيذها مباشرة.

ولفهم هذا لنجرب تمريناً سريعاً:

*

شغل Python Command Line من Start => Program Files => Python25 => Python - Command Line.
*

*

أنت الآن في داخل بايثون, تستطيع كتابة الأوامر مباشرة وسيتم تنفيذها فور إدخال الأمر.
*

للتجربة أدخل الأمر:

print "Hello World!"

قد تسأل ما فائدة هذا النمط؟ إن فائدة هذا النمط هو إنه بإمكانك تجريب أي أمر أو دالة من أوامر بايثون مباشرة ورؤية الناتج من دون الحاجة لكتابة برنامج لفحص ذلك الأمر أو تلك الدالة, إضافة إلى إن بايثون حقيقة ستقوم بتنفيذ برنامجك بشكل مشابه لنمط سطر الأوامر ولكن بعد ترجمة برنامجك وتحويله إلى ما يسمى بـ Binary Bit-Code.

ستظهر لك نافذة للدوز كما في الشكل 1. ثم إضغط مفتاح الإدخال. وكما هو متوقع فإن الجملة Hello World ستظهر إذ قد تم تنفيذ أيعاز print والذي يقوم بطباعة ما يأتي بعده وفي هذه الحالة فإن نصاً قد أتى بعده.

كيف تعمل بايثون؟

عندما تكتب برنامجاً وتنفذه تقوم بايثون بتنفيذ الخطوات التالية:

فحص سطر الشفرة بحثاً عن الأخطاء الإملائية.

يقوم مترجم بايثون بترجمة شفرة البرنامج من اللغة الإعتيادية المكتوبة باللغة الإنكليزية والأرقام والرموز البرمجية المختلفة إلى لغة خاصة مكونة من أرقام فقط Bit-code, لماذا يقوم بذلك؟ ببساطة لأن اللغة الإعتيادية تكون واضحة ومألوفة للمبرمج بينما من الصعب والمزعج جداً محاولة فهم مجموعة من الأرقام التي تبدو عشوائية من قبل نفس المبرمج, بينما في الوقت نفسه فإن البرنامج المسؤول عن تنفيذ شفرة البايثون سيمضي وقتاً طويلاً نسبياً محاولاً فهم الشفرة المكتوبة باللغة الإعتيادية لكي ينفذها ولكن من الأسهل والأسرع له أن يفهم مجموعة من الأرقام التي تمثل لغة بايثون الداخلية!

ينفذ الشفرة وتظهر نتائجها مهما كانت.

يعيد الخطوات من 1 حتى ينتهي البرنامج أو يحصل خطأ في مكان ما.

كيف تعمل مكتبات برامج ودوال بايثون؟

هذه البرامج والدوال هي حقيقة برامج إعتيادية مكتوبة بواسطة لغة C أو أحياناً بلغة بايثون نفسها ولكنها مكتوبة بشكل إضافة extension (تستطيع أنت أن تكتب إضافاتك الخاصة للغة بايثون في المستقبل), ولكن تذكر إنك إذا كنت تريد أن تستخدم أحد الإضافات في برنامجك يجب عليك أولاً أن "تستورد" تلك الإضافات.

مثلاً, إذا كنت ترغب بإستخدام دالة الجيب sin فالدالة هذه غير موجودة حتى تستورد المكتبة math حيث أن sin هي أحد دوال مكتبة math وكذلك cos, exp, sqrt والعديد من الدوال الرياضية الأخرى.

والآن لنجرب الكلام أعلاه عملياً, شغل سطر أوامر بايثون Python Command Line, إدخل الأمر التالي الذي من المفروض أن يقوم بحساب الجذر التربيعي للمائة:

math.sqrt( 100 )

ما الذي حصل؟ لم تظهر النتيجة بل ظهرت رسالة من بايثون تشير إلى حدوث خطأ, لاحظ السطر الأخير من رسالة الخطأ, ببساطة إن بايثون لايعرف عن أي دالة بالإسم الذي طلبته, وأساساً فإنه يعترض على إن math هو إسم غير معرّف!

ماذا لو إستوردنا مكتبة math؟ يجب عندها أن يعمل الأمر السابق مثل ما كان متوقعاً لأن المكتبة التي هو عضو فيها قد تم إستيرادها, إذن فلنقم بذلك, إدخل الأمر التالي:

import math

لقد تم إستيراد مكتبة math الآن, لن تظهر أي رسالة من بايثون لأن العملية قد نجحت, أعد إدخال الأمر:

math.sqrt( 100 )

يجب أن تكون النتيجة قد ظهرت لك الآن... 10 وهي الجذر التربيعي للمائة.

(ملاحظة: ليس من المفترض أن تفهم كيف تعمل المكتبات أو البرمجة الآن, التمرين أعلاه هو فقط تجربة بسيطة لكي تبدأ بالاعتياد على بايثون.)
***استخدامات بايثون
تستخدم بايثون على نطاق واسع في جوجل وناسا، كما أنها قد استخدمت في برمجة أحد المشاريع العملاقة هو مشروع زوب Zope، كما تستخدم في العديد من المشاريع والتطبيقات المنتشرة عالمياً مثل مشروع بلندر blender وهو أحد برامج التصميم ثلاثية الأبعاد الشهيرة.

لقد ادمجت بايثون بنجاح كلغة برمجة في العديد من التطبيقات والحزمات. وهي تستخدم بكثرة في تطبيقات التصميم ثلاثي الأبعاد مثل مايا Maya، سوفت اميدج إكس إس آي Softimage|XSI، وبالطبع بليندر Blender.

كما أنها تستخدم في أنظمة التشغيل المختلفة مثل أغلب توزيعات لينكس ونظام ماك أو إس إكس.

كلغة برمجة نصية Scripting Language

* برنامج Maya لعمل التصاميم ثلاثية الأبعاد.

* برنامج Blender لعمل التصاميم ثلاثية الأبعاد.

* Softimage XSI لعمل التصاميم ثلاثية الأبعاد.

* Civilization IV اللعبة الإستراتيجية المعروفة.

* Stackless Python عمل سكربتات لأشهر الألعاب الإلكترونية المعروفة مثل EVE Online, Civilization IV, Second Life.

* ArcGIS برنامج لعمل الخرائط الجغرافية.

* OpenOffice.org حزمة برامج مكتبية مفتوحة المصدر.

* PyMol عمل تصاميم ثلاثية الأبعاد لأغراض علمية.

* GIMP برنامج رسوميات مفتوح المصدر.

الصيغه النحويه:
صممت بايثون لتكون لغة ذات مقروئية عالية ؛ فهي تستخدم كلمات إنجليزية شائعة الاستخدام على حين تستخدم اللغات الأخرى علامات الترقيم.

تستخدم بايثون الإزاحات والمسافات البيضاء عوضاً عن الأقواس أو الأقواس المعقوفة وما إلى ذلك لتحديد حجم الجملة البرمجية.
1. 2. 3. 4.[b]