تعریف متغیرها و نوع داده ها در پایتون (Python) | پایتون، به عنوان یکی از زبان‌های برنامه‌نویسی کاربردی و سطح بالا، از کار با متغیرها برای ذخیره و پردازش اطلاعات استفاده می‌کند. متغیر یک نوع از اشیاء در پایتون است که به ما امکان می‌دهد اطلاعات را در حافظه ذخیره کنیم و در زمان لازم با آنها کار کنیم.
تعریف یک متغیر در پایتون
تعریف یک متغیر در پایتون بسیار ساده است. نیاز به تعیین نوع داده‌ها قبل از اینکه متغیر تعریف شود وجود ندارد. شما فقط نیاز دارید یک نام به متغیر اختصاص دهید و سپس از علامت تساوی (=) برای اختصاص مقدار استفاده کنید. به عنوان مثال:
x = 5 greeting = "nextadmin.net"
در اینجا، x و greeting نام متغیرها و 5 و "nextadmin.net" مقادیر متغیرها هستند. حالا می‌توانیم این متغیرها را در برنامه خود استفاده کنیم. برای مثال:
print(x) # outputs: 5 print(greeting) # outputs: nextadmin.net
قواعد نامگذاری متغیرها در پایتون
پایتون چندین قاعده برای نامگذاری متغیرها دارد:
- نام یک متغیر باید با یک حرف (A-Z یا a-z) یا یک کاراکتر زیرخط (_) شروع شود.
- بقیه کاراکترها می‌توانند حرف، عدد یا کاراکتر زیرخط باشند.
- نام متغیرها به بزرگی و کوچکی حروف حساس است (case-sensitive). یعنی
age,AgeوAGEسه متغیر متفاوت هستند.
نکته مهم دیگر این است که برای خوانایی بهتر کد، بهتر است نام متغیرها به صورت معنی‌دار انتخاب شوند. برای مثال، اگر می‌خواهید سن یک فرد را ذخیره کنید، بهتر است از نام متغیر age استفاده کنید تا نام متغیر x.
انواع داده‌های متغیرها در پایتون
پایتون یک زبان برنامه‌نویسی داینامیک است، بنابراین نوع یک متغیر می‌تواند در طول اجرای برنامه تغییر کند. به عنوان مثال:
x = 5 # x is an integer print(x) x = "hello" # now x is a string print(x)
در پایتون، برخی از انواع داده‌های رایج عبارتند از int (برای اعداد صحیح), float (برای اعداد با عدد اعشار), str (برای رشته‌ها), bool (برای مقادیر درست یا غلط), list (برای فهرست‌ها), tuple (برای دسته‌ها), dict (برای دیکشنری‌ها) و set (برای مجموعه‌ها).
متغیرها در پایتون ابزاری قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای ذخیره و پردازش اطلاعات هستند. توانایی تعریف متغیرها، درک انواع داده‌ها و استفاده از آنها در برنامه‌های خود، مهارت‌های اساسی برای هر برنامه‌نویس پایتون هستند.
در ادامه به بررسی انواع داده‌های پایتون می‌پردازیم:
Text Type: str
str یا رشته ها، یکی از انواع داده‌های متنی در پایتون هستند. به عنوان مثال:
my_string = "سلام، دنیا!" print(my_string) # outputs: سلام، دنیا!
Numeric Types: int, float, complex
int: این نوع داده برای اعداد صحیح استفاده می‌شود. برای مثال:
my_int = 7 print(my_int) # outputs: 7
float: این نوع داده برای اعداد اعشاری استفاده می‌شود. برای مثال:
my_float = 7.5 print(my_float) # outputs: 7.5
complex: این نوع داده برای اعداد مرکب استفاده می‌شود. برای مثال:
my_complex = 1 + 2j print(my_complex) # outputs: (1+2j)
Sequence Types: list, tuple, range
list: لیست یک ترتیب قابل تغییر از عناصر است. برای مثال:
my_list = [1, 2, 3, 4, 5] print(my_list) # outputs: [1, 2, 3, 4, 5]
tuple: تاپل یک ترتیب غیر قابل تغییر از عناصر است. برای مثال:
my_tuple = (1, 2, 3, 4, 5) print(my_tuple) # outputs: (1, 2, 3, 4, 5)
range: Range یک توالی از اعداد است که معمولاً در حلقه‌ها استفاده می‌شود. برای مثال:
my_range = range(1, 6)
for i in my_range:
print(i) # outputs: 1, 2, 3, 4, 5
Mapping Type: dict
dict یا دیکشنری، یک جفت کلید-مقدار است. برای مثال:
my_dict = {'name': 'saeed', 'age': 25}
print(my_dict) # outputs: {'name': 'saeed', 'age': 25}
Set Types: set, frozenset
set: Set یک مجموعه غیر ترتیبی و بدون عنصر تکراری است. برای مثال:
my_set = {1, 2, 3, 4, 5}
print(my_set) # outputs: {1, 2, 3, 4, 5}
frozenset: Frozenset یک مجموعه غیر قابل تغییر است. برای مثال:
my_frozenset = frozenset([1, 2, 3, 4, 5])
print(my_frozenset) # outputs: frozenset({1, 2, 3, 4, 5})
Boolean Type: bool
bool: نوع داده‌ای که مقادیر True یا False را دارد. برای مثال:
my_bool = True print(my_bool) # outputs: True
Binary Types: bytes, bytearray, memoryview
bytes: این نوع داده برای داده‌های باینری استفاده می‌شود که غیر قابل تغییر هستند. برای مثال:
my_bytes = b"Hello" print(my_bytes) # outputs: b'Hello'
bytearray: این نوع داده برای داده‌های باینری استفاده می‌شود که قابل تغییر هستند. برای مثال:
my_bytearray = bytearray(5) print(my_bytearray) # outputs: bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00')
memoryview: این نوع داده برای دسترسی به حافظه موجودیت‌های دیگر استفاده می‌شود. برای مثال:
my_memoryview = memoryview(bytes(5)) print(my_memoryview) # outputs: <memory at 0x10d3b8c40>
None Type: NoneType
NoneType نوع داده‌ای است که فقط یک مقدار، None، دارد. برای مثال:
my_none = None print(my_none) # outputs: None
چند نکته مهم در مورد کار با متغیرها در پایتون وجود دارد که می‌تواند به شما کمک کند که کد خود را بهتر و کارآمدتر بنویسید:
- مقداردهی اولیه متغیرها: برخی از زبان‌های برنامه‌نویسی ممکن است نیاز به مقداردهی اولیه متغیرها داشته باشند قبل از اینکه آنها را استفاده کنید. اما در پایتون، می‌توانید یک متغیر را تعریف کنید و بعداً مقداری به آن اختصاص دهید. فقط مراقب باشید که از یک متغیر استفاده نکنید قبل از اینکه مقداری به آن اختصاص دهید، در غیر این صورت با خطا مواجه خواهید شد.
-
مقداردهی همزمان چند متغیر: در پایتون، می‌توانید به طور همزمان مقادیر را به چندین متغیر اختصاص دهید. برای مثال:
a, b, c = 5, 3.2, "hello"
در اینجا،
aبرابر 5،bبرابر 3.2 وcبرابر “hello” است. - مقداردهی متغیرها با یکدیگر: شما همچنین می‌توانید مقدار دو متغیر را با یکدیگر مبادله کنید. به عنوان مثال:
a = 5 b = 10 a, b = b, a
در اینجا، مقادیر
aوbبا یکدیگر مبادله شده‌اند، بنابراینaبرابر 10 وbبرابر 5 است. - متغیرهای خاص: در پایتون، برخی متغیرها خاص هستند و کاربرد خاصی دارند. برای مثال،
__name__یک متغیر خاص است که نام فایل جاری را نشان می‌دهد. اگر فایل جاری به عنوان اسکریپت اصلی اجرا شده باشد،__name__برابر با__main__خواهد بود. - حذف متغیرها: اگر نیازی به یک متغیر ندارید و می‌خواهید حافظه را آزاد کنید، می‌توانید با استفاده از دستور
delآن را حذف کنید. به عنوان مثال:del x.
با این حساب، این چند نکته می‌تواند به شما در کار با متغیرها در پایتون کمک کند و بهترین روش‌ها را برای استفاده از این ابزارهای قدرتمند و انعطاف‌پذیر فراهم کند.
یک مثال کاربردی
print("Welcome to the Book Title Generator.")
genre = input("What's your favorite genre of book?\n")
character = input("What's your favorite mythical creature?\n")
print("Your book title could be 'The " + genre + " of the " + character + "'")
این کد یک برنامه ساده‌ای است که یک عنوان کتاب تصادفی برای شما ایجاد می‌کند. بیایید هر خط از کد را توضیح دهیم:
print("Welcome to the Book Title Generator.")این خط یک پیام خوش‌آمدگویی را به کاربر نمایش می‌دهد.genre = input("What's your favorite genre of book?\n")این خط از کاربر یک سوال می‌پرسد که ژانر مورد علاقه‌ی او در کتاب‌ها چیست. سپس پاسخ کاربر را در متغیرgenreذخیره می‌کند.character = input("What's your favorite mythical creature?\n")این خط نیز از کاربر یک سوال می‌پرسد، این بار درباره موجود اسطوره‌ای مورد علاقه‌ی او است. پاسخ کاربر را در متغیرcharacterذخیره می‌کند.print("Your book title could be 'The " + genre + " of the " + character + "'")در این خط، یک عنوان کتاب به کاربر نشان داده می‌شود. عنوان به شکل متنی به دست می‌آید با ترکیب دو متغیرgenreوcharacterکه از کاربر گرفته شده‌اند. عنوان کتاب به شکل “The [ژانر] of the [موجود اسطوره‌ای]” نمایش داده می‌شود.
بیایید یک مثال ساده در مورد متغیرها و انواع داده‌ها در پایتون ببینیم:
# Variables and Data Types in Python # Integer variable age = 25 print(age) # prints: 25 print(type(age)) # prints: <class 'int'> # Float variable height = 180.5 print(height) # prints: 180.5 print(type(height)) # prints: <class 'float'> # String variable name = "Ali" print(name) # prints: Ali print(type(name)) # prints: <class 'str'> # Boolean variable is_adult = True print(is_adult) # prints: True print(type(is_adult)) # prints: <class 'bool'>
در این کد، چهار نوع متغیر را تعریف کرده‌ایم:
age: این یک متغیر از نوعintیا عدد صحیح است. مقدار آن 25 است.height: این یک متغیر از نوعfloatیا عدد اعشاری است. مقدار آن 180.5 است.name: این یک متغیر از نوعstrیا رشته است. مقدار آن “Ali” است.is_adult: این یک متغیر از نوعboolیا بولین است. مقدار آنTrueاست.
بعد از تعریف هر متغیر، مقدار آن را با استفاده از تابع print چاپ می‌کنیم. سپس با استفاده از تابع type، نوع داده‌ای متغیر را چاپ می‌کنیم. این تابع نوع داده‌ای متغیر مورد نظر را برمی‌گرداند.
در نهایت خروجی این کد به صورت زیر می باشد:
25 <class 'int'> 180.5 <class 'float'> Ali <class 'str'> True <class 'bool'>