قسمت دوم برنامه نویسی مقدماتی با پایتون - متغیرها

متغیر ها در زبان‌های برنامه نویسی برای نگهداری مقادیر در حافظه سیستم استفاده می شوند. در این بخش با متغیر ها و نحوه ی ایجاد آن‌ها آشنا خواهیم شد.

 

متغیرها در پایتون

در برنامه نویسی، متغیر ها برای نگهداری و ذخیره ی مقادیر داده‌ها استفاده می شود. در بعضی از زبان‌های برنامه نویسی ماننده سی یا جاوا برای ایجاد متغیر ها باید نوع متغیر و داده‌ای که قرار است ذخیره شود نیز مشخص گردد. در پایتون برای ایجاد متغیر ها به دستور خاصی نیازی نیست و به راحتی با انتساب مقادیر در حافظه سیستم ایجاد میگردند. به بیان ساده تر متغیر ها، مانند ظرف هایی برای نگهداری محتوا و مقادیر هستند.

ایجاد متغیر در پایتون

برای ایجاد متغیر ها به شکل زیر میتوان اینکار را انجام داد:

a = 5
b = "19.5" 
c = "ali alavi"
d = 19.5

بخش سمت چپ (a) نام متغیر و قسمت سمت راست مساوی (5) مقدار متغیر قرار میگیرد. از عملگر = نیز برای عملیات انتساب یا نسبت دادن مقادیر به متغیرها استفاده می شود.
پایتون به برنامه نویسان خود این قابلیت را میدهد تا چند مقادیر را به چند متغیر و یا یک مقدار را به چندین متغیر نسبت دهند.
انتساب چند مقدار به چند متغیر:

x, y, z = "Orange", "Banana", "Cherry"

در اینصورت مقادیر هر کدام از متغیر های بالا به صورت زیر انتساب داده خواهند شد:

print(x) # output =>  Orange
print(y) # output =>   Banana
print(z) # output =>   Cherry

انتساب یک مقدار به چند متغیر:

x = y = z = "Orange"
print(x) # output =>  Orange
print(y) # output =>   Orange
print(z) # output =>   Orange

متغیر ها در پایتون می‌توانند انواع مختلف داده‌ها را ذخیره نمایند. نوع متغیر ها با توجه به داده‌ای که به آن‌ها نسبت می‌دهیم به طور خودکار تعیین می شود. در بخش‌های بعدی با انواع مختلف داده در پایتون بیشتر آشنا خواهیم شد.
برای بدست آوردن نوع داده ی یک متغیر می‌توان از تابع type استفاده نمود:

a = 5
print(type(a))
#output => class 'int'

d = 19.5
print(type(d))
#output=> class 'float'

نوع int مربوط به داده‌های صحیح می باشد. در اکثر زبان‌های برنامه نویسی متغیر های عددی به دو نوع صحیح و اعشاری تقسیم‌بندی می‌شوند که می‌توان بسته به کاربرد از آن‌ها استفاده کرد.
داده‌های اعشاری از یک ممیز برای مشخص کردن مقدار اعشار استفاده می‌کنند و منظور از نوع داده ی صحیح اعداد بدون ممیز می باشند. این نوع داده‌ها به صورت float مشخص می شوند.

b = "19.5" 
print(type(b))
#output=> class 'str'

c = 'ali alavi'
print(type(c))
#output=> class 'str'

برای ذخیره ی مقادیر رشته ای می‌توان از یکی از دو علامت " یا ' استفاده کرد. برای اینکار تنها کافیست رشته ی مورد نظر خود را بین یکی از این دو علامت نقل قول تکی یا نقل قول دوتایی قرار دهید. درصورتی که داخل رشته ی مورد نظر از این دو علامت استفاده شده بود باید از علامتی که استفاده نشده برای تعریف رشته استفاده کرد:

text = "Let's do it."
text = 'Quotation "Mark".'

برای استفاده ترکیبی از این دو علامت می‌توان به شکل زیر عمل نمود:

text = 'Quotation marks, double (" ")' + " or single (' '), are generally used for direct quotes."

نکته: با استفاده از عملگر + میتوان دو رشته را با هم چسباند.

x = "World"
print("Hello " + x + "!")

توجه داشته باشید که تنها متغیرها یا عبارت های رشته ای را میتوان به یکدیگر چسباند.

x = 5
print("Your score is " + x)

در صورت اجرای تکه کد بالا با خطای زیر مواجه خواهید شد.

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

برای آن که بتوانیم متغیر ها و یا عبارات رشته ای را به همراه متغیرها و داده عددی بکار بریم باید داده‌های عددی را با استفاده از تابع str به رشته تبدیل نمایید و سپس از عملگر الحاق برای اتصال دو رشته به هم استفاده کنید.

x = 5
print("Your score is " + str(x))

تبدیل نوع متغیرها در پایتون

برای تبدیل نوع متغیر ها به انواع دیگر مانند تبدیل اعداد صحیح به اعشاری یا رشته ای و یا بالعکس، میتوانیم به صورت زیر آن‌ها را تبدیل کنیم:

x = "5"
print(5 + int(x) + int("2"))

نکته: تابع int برای تبدیل داده ی مورد نظر به‌ نوع داده ی صحیح می باشد.
تابع float برای تبدیل به نوع داده ی اعشاری استفاده می شود.

x = float(5)
print(x) # output => 5.0

برای تبدیل به رشته نیز از تابع str استفاده می شود. در بخش‌های بعدی با مفهوم تابع آشنا خواهیم شد.
همچنین گاهی پیش می‌آید که نیاز به رشته‌های چند خطی است. برای تعریف رشته‌های چند خطی میتوان مانند یکی از دو روش زیر استفاده کرد:
روش اول :

longString = "This is a very long string which needs " +
                 "to wrap across multiple lines because " +
                 "otherwise my code is unreadable."

روش دوم :

longString = "This is a very long string which needs \
to wrap across multiple lines because \
otherwise my code is unreadable."

نام گذاری متغیر ها در پایتون

همانطور که در ابتدا نیز به آن اشاره شد، برای متغیر ها باید نامی در نظر بگیریم. نام متغیر باید تا حد امکان توصیف کننده داده ی خود باشد، اینکار باعث بالارفتن خوانایی کدهای برنامه می شود. برای نام گذاری متغیر ها باید مواردی را رعایت نماییم:

• یک متغیر باید همیشه با یک حرف یا یک زیر خط (ـ) آغاز شود.
• یک متغیر هیچ‌وقت نباید با یک عدد آغاز شود.
• نام متغیر ها تنها باید شامل حروف (a-z) و اعداد (0-9) و زیرخط (_) باشد.
• متغیر ها به حروف حساس هستند و در صورتی که در دو متغیر همنام از حروف کوچک یا بزرگ استفاده شود، دو متغیر مجزا، ایجاد خواهد شد.

مثال:

9_text = “text” # wrong
1text = “text” # wrong
_1text = “text” # correct
$text = “text” # wrong
_text1 = “text” # correct
text-var = “text” # wrong
text_var = “text” # correct
Text = “test” # correct
text = “test” # correct

توجه داشته باشید دو متغیر آخر با اینکه مقادیر یکسانی دارند ولی با یکدیگر متفاوت هستند و دو متغیر مجزا در حافظه محسوب می شوند.
نکته: زمانی که متغیر ها ایجاد شوند، فضای بخصوصی برای آن‌ها در حافظه ی اصلی (رم) سیستم اختصاص داده می شود. بنابراین تا زمانی که برنامه در حال اجرا باشد میتوان از آن‌ها در برنامه استفاده کرد.
برای نام گذاری متغیر ها باید تا حد امکان نامی توصیف کننده محتوای متغیر برای نام گذاری متغیر انتخاب کرد. نام های توصیف کننده اغلب طولانی هستند که خواندن کلمات پشت سر هم و طولانی آن‌ها دشوار است. به همین دلیل تکنیک هایی وجود دارد که میتوان برای بالابردن خوانایی کد ها از آن‌ها استفاده کرد.
یکی از این تکنیک ها استفاده از نگارش شتری (Camel Case) است.
در این نگارش حرف اول هر کلمه به جز کلمه ی اول را با حرف بزرگ آن می نویسند:

myVariableName = "test"

این تکنیک از مرسوم ترین تکنیک ها در بین تنکیک های نگارش می باشد.
نگارش دیگری به نام پاسکال (Pascal Case) نیز وجود دارد که حروف اول کلمات با حرف بزرگ آن استفاده می شود:

MyVariableName = "test"

نگارش دیگر، نگارش ماری(Snake Case) است که در بین کلمات از یک زیرخط (_) استفاده می کند:

my_variable_name = "test"

کلمات کلیدی در پایتون

در نام گذاری متغیر ها محدودیت‌هایی نیز وجود دارد. در زبان‌های برنامه نویسی کلماتی به نام کلمات کلیدی وجود دارند که خود زبان و کامپایلر از آن‌ها برای تعریف دستورات خود استفاده می‌کند. به همین دلیل برای نام گذاری باید نامی غیر از کلمات کلیدی زبان مورد نظر خود را استفاده کنید. لیست زیر کلمات کلیدی در زبان پایتون را نشان می دهد.

False               class               from                or
None                continue            global              pass
True                def                 if                  raise
and                 del                 import              return
as                  elif                in                  try
assert              else                is                  while
async               except              lambda              with
await               finally             nonlocal            yield
break               for                 not  

با استفاده از دستور زیر میتوانید لیست کلمات کلیدی را مشاهده نمایید.

print(help("keywords"))

توجه: متغیرها بخش بسیار مهمی از زبان های برنامه نویسی هستند. بهتر است برای درک بهتر و تمرین، مثال های گفته شده در این قسمت را در فایل پایتون خود ذخیره کرده و سپس آنها را اجرا نمایید.

Post cover inspired from freepik