متغیرها، ثابت ها و لیترال ها در برنامه نویسی پایتون 

متغیرها، ثابت ها و لیترال ها در برنامه نویسی پایتون 

در این درس از مجموعه آموزش برنامه نویسی سایت سورس باران، با متغیرها، ثابت ها و لیترال ها در برنامه نویسی پایتون (Variables, Constants and Literals) و موارد استفاده از آنها آشنا خواهید شد.

پیشنهاد ویژه : پکیج آموزش طراحی وب سایت با پایتون و جنگو

متغیرهای پایتون

متغیر یک موقعیت نام‌ گذاری است که برای ذخیره داده در حافظه استفاده می شود. متغیرها را به عنوان ظرفی نگهداری فرض کنید که داده هایی را در خود جای داده است که بعداً می تواند در برنامه تغییراتی ایجاد دهد. به عنوان مثال،

number = 10

در اینجا، ما یک متغیر به نام number ایجاد کرده ایم. ما مقدار ۱۰ را به متغیر اختصاص داده ایم.

شما می توانید متغیرها را به عنوان کیفی برای ذخیره کتاب در آن در نظر بگیرید و هر زمان که بخواهید می توانید آن کتاب را جایگزین کنید.

number = 10
number = 1.1

در ابتدا ، مقدار number 10 بود. بعدا، به ۱٫۱ تغییر یافت.

توجه: در پایتون، ما در واقع مقادیر را به متغیرها اختصاص نمی دهیم. در عوض، پایتون ارجاع شی (مقدار) را به متغیر می ‌دهد.

تختصیص مقادیر به متغیرها در پایتون

همانطور که از مثال بالا مشاهده می کنید، می توانید از عملگر تخصیص = برای اختصاص یک مقدار به یک متغیر استفاده کنید.

مثال ۱: تختصیص مقدار به یک متغیر

website = "apple.com"
print(website)

خروجی

apple.com

در برنامه فوق، مقدار apple.com را به متغیر website اختصاص دادیم. سپس، مقدار اختصاص داده شده به website یعنی apple.com را چاپ کردیم

توجه: پایتون یک زبان نوع داده استنتاج شده (type-inferred)  است، بنابراین لازم نیست نوع متغیر را صریحاً تعریف کنید. این به طور خودکار می داند که apple.com یک رشته است و متغیر website را به عنوان یک رشته اعلام می کند.

مثال ۲: تغییر مقدار یک متغیر

website = "apple.com"
print(website)

# assigning a new value to website
website = "programiz.com"

print(website)

خروجی:

apple.com
programiz.com

در مثال بالا، ما ابتدا apple.com را به متغیر website اختصاص دادیم. سپس، مقدار به programiz.com تغییر می کند.

مثال ۳: تخصیص مقادیر متعدد به چند متغیر

a, b, c = 5, 3.2, "Hello"

print (a)
print (b)
print (c)

اگر بخواهیم یک مقدار یکسان را به چندین متغیر همزمان اختصاص دهیم، می توانیم این کار را به صورت زیر انجام دهیم:

x = y = z = "same"

print (x)
print (y)
print (z)

برنامه دوم  رشته same را به هر سه متغیر x ، y و z اختصاص می دهد.

ثابت ها در پایتون

ثابت نوعی متغیر است که مقدار آن قابل تغییر نیست.  ثابت ها را به عنوان ظرفی فرض کنید که اطلاعاتی را در خود جای داده اند که بعداً قابل تغییر نیستند.

شما می توانید ثابت ها را به عنوان کیفی ای برای نگهداری برخی از کتاب ها در نظر بگیرید که وقتی آن ها را در داخل کیف قرار دادید، دیگر نمی توانید آن را تغییر دهید.

تخصیص مقدار به ثابت در پایتون

در پایتون، ثابت ها معمولاً در یک ماژول اعلان و تختصیص می یابند. در اینجا، ماژول یک فایل جدید است که شامل متغیرها، توابع و غیره است و به پرونده اصلی وارد (import) می شود. در داخل ماژول، ثابت ها با تمام حروف بزرگ نوشته می شوند و با خط تیره کلمات را از هم جدا می‌کنند.

مثال ۳: اعلان و تخصیص مقدار به یک ثابت

فایل constant.py ساخته می‌شود:

PI = 3.14
GRAVITY = 9.8

فایل main.py ساخته می‌شود:

import constant

print(constant.PI)
print(constant.GRAVITY)

خروجی:

۳٫۱۴
۹٫۸

در برنامه فوق، ما یک فایل ماژول constant.py ایجاد می کنیم. سپس، مقدار ثابت را به PI و GRAVITY اختصاص می دهیم. پس از آن، ما یک فایل main.py ایجاد کرده و ماژول ثابت را وارد می کنیم. در آخر، مقدار ثابت را چاپ می کنیم.

توجه: در واقعیت، ما از ثابت ها در پایتون استفاده نمی کنیم. نامگذاری آنها با تمام حروف بزرگ قراردادی برای جدا کردن آنها از متغیرها است ، اما در واقع مانع تغییر کاربری نمی شود.

قوانین و قراردادهای نامگذاری برای متغیرها و ثابت ها در پایتون

• نامهای ثابت و متغیر باید ترکیبی از حروف با حروف کوچک (a تا z) یا بزرگ (A تا Z) یا رقم (۰ تا ۹) یا زیر خط (_) داشته باشند. مثلا:

snake_case
MACRO_CASE
camelCase
CapWords

my_name
current_salary

PI
G
MASS
SPEED_OF_LIGHT
TEMP

لیترال ‌ها در پایتون

لیترال (Literal) یک داده خام است که در یک متغیر یا ثابت داده می شود. در پایتون، انواع مختلفی از لیترال ها وجود دارد که به شرح زیر است:

لیترال های  عددی در پایتون

لیترال عددی تغییرناپذیر (غیر قابل تغییر) هستند. لیترال عددی می توانند به ۳ نوع عددی مختلف (صحیح  Integer ،ممیز شناور Float و پیچیده Complex) تعلق داشته باشند.

مثال ۴: چگونه از لیترال های  عددی در پایتون استفاده کنیم؟

a = 0b1010 #Binary Literals
b = 100 #Decimal Literal 
c = 0o310 #Octal Literal
d = 0x12c #Hexadecimal Literal

#Float Literal
float_1 = 10.5 
float_2 = 1.5e2

#Complex Literal 
x = 3.14j

print(a, b, c, d)
print(float_1, float_2)
print(x, x.imag, x.real)

خروجی:

۱۰ ۱۰۰ ۲۰۰ ۳۰۰
۱۰٫۵ ۱۵۰٫۰
۳٫۱۴j 3.14 0.0

توضیح مثال بالا:

• ما لیترال های صحیح را به متغیرهای مختلف اختصاص دادیم. در اینجا، a لیترال باینری است، b یک لیترال اعشاری، c لیترال در مبنای هشت و d لیترال در مبنای ۱۶ است.
• وقتی متغیرها را چاپ می کنیم، تمام حروف الفبا به مقادیر اعشاری تبدیل می شوند.
• ۱۰٫۵ و ۱٫۵e2 لیترال‌ های ممیز شناور هستند. ۱٫۵e2 با نمایی بیان می شود و برابر با ۱۰۲ * ۱٫۵ است.
• ما یک متغیر پیچیده یعنی ۳٫۱۴j را در متغیر x اختصاص دادیم. سپس از لیترال های موهومی (x.imag) و حقیقی (x.real)  برای ایجاد قسمتهای موهومی و حقیقی اعداد پیچیده استفاده می کنیم.

لیترال ‌های رشته در برنامه نویسی پایتون

لیترال های رشته به معنای دنباله ای از کاراکترها است که با نقل قول یا کوتنشن احاطه شده اند. ما می توانیم از نقل قول یک، دو یا سه گانه برای یک رشته استفاده کنیم. و یک کاراکتر لیترال، کاراکتری تنها است که به وسیله یک یا دو نقل قول احاطه شده است.

مثال ۷: چگونه می توان از لیترال ‌های رشته  در پایتون استفاده کرد؟

strings = "This is Python"
char = "C"
multiline_str = """This is a multiline string with more than one line code."""
unicode = u"\u00dcnic\u00f6de"
raw_str = r"raw \n string"

print(strings)
print(char)
print(multiline_str)
print(unicode)
print(raw_str)

خروجی:

This is Python
C
This is a multiline string with more than one line code.
Ünicöde
raw \n string

در برنامه فوق، This is Python یک لیترال رشته ای  است و C یک لیترال کاراکتری است.

مقدار multiline_str در نقل قول  سه گانه “”” اختصاص داده شده است، یک لیترال رشته ای چند خطی است..

رشته  “u”\u00dcnic\u00f6de یک لیترال یونیکد است که از کاراکتر هایی غیر انگلیسی  نیز پشتیبانی می‌کند و “r”raw \n string یک لیترال رشته خام است.

لیترال های بولی در پایتون

یک لیترال بولی  (Boolean Literals) می تواند هر یک از دو مقدار درست یا نادرست (True یا False) را داشته باشد.

مثال ۸: چگونه از لیترال های بولی در پایتون استفاده کنیم؟

x = (1 == True)
y = (1 == False)
a = True + 4
b = False + 10

print("x is", x)
print("y is", y)
print("a:", a)
print("b:", b)

خروجی:

x is True
y is False
a: 5
b: 10

در مثال فوق، لیترال بولین True و False استفاده می‌شود. در پایتون، True مقدار را ۱ و False را ۰ نشان می دهد.  مقدار x در مثال بالا True است، زیرا ۱ برابر با True محسوب می‌شود. همچنین، مقدار y برابر با False است، زیرا ۱ برابر با False نیست.

به همین ترتیب، ما می توانیم از True و False در عبارات عددی به عنوان مقدار استفاده کنیم. مقدار a برابر ۵ است زیرا True اضافه شده که مقداری برابر با ۱ دارد و حاصل جمع آن با ۴ برابر با ۵ خواهد بود. به مثالی مشابه، b برابر با ۱۰ است، زیرا حاصل جمع False یعنی صفر با ۱۰ برابر با ۱۰ خواهد بود.

لیترال های ویژه در پایتون

پایتون شامل یک لیترال ویژه یعنی None است. ما از آن استفاده می کنیم تا مشخص کنیم که فیلد ایجاد نشده است.

مثال ۹: چگونه از لیترال ویژه در پایتون استفاده کنیم؟

drink = "Available"
food = None

def menu(x):
    if x == drink:
        print(drink)
    else:
        print(food)

menu(drink)
menu(food)

خروجی:

Available
None

در برنامه فوق، یک تابع منو تعریف می کنیم. در داخل منو، وقتی آرگومان را به عنوان نوشیدنی تنظیم می کنیم، این گزینه Available را نمایش می دهد. و، وقتی آرگومان غذا است، None را نشان نمی دهد.

مجموعه لیترال‌ ها در پایتون

چهار مجموعه لیترال در پایتون وجود دارد که شامل لیست، تاپل، دیکشنری و مجموعه می شوند

مثال ۱۰: چگونه از مجموعه لیترال ها در پایتون استفاده کنیم؟

fruits = ["apple", "mango", "orange"] #list
numbers = (1, 2, 3) #tuple
alphabets = {'a':'apple', 'b':'ball', 'c':'cat'} #dictionary
vowels = {'a', 'e', 'i' , 'o', 'u'} #set

print(fruits)
print(numbers)
print(alphabets)
print(vowels)

خروجی:

['apple', 'mango', 'orange']
(۱, ۲, ۳)
{'a': 'apple', 'b': 'ball', 'c': 'cat'}
{'e', 'a', 'o', 'i', 'u'}

در مثال فوق، لیست fruits، تاپل numbers و دیکشنری dict با مقادیر و کلید هایی که به مقدار تخصیص داده شده و مجموعه vowels ساخته شده است.

منبع.

لیست جلسات قبل آموزش برنامه نویسی پایتون

1. آموزش نصب و اجرای برنامه نویسی پایتون
2. کلیدواژه ها و شناسه های برنامه نویسی پایتون
3. دستورات، تورفتگی ها و کامنت ها در برنامه نویسی پایتون