آموزش انواع متغیر در پایتون

متغیر نامی است که به یک مکان در حافظه داده می‌شود. یک متغیر پایتون ( که به عنوان یک شناسه نیز شناخته می شود) یک ظرف در حافظه است که یک مقدار را در خود نگه می دارد. از آنجا که پایتون یک زبان استنتاجی است و دارای هوش مصنوعی است، توانایی تشخیص نوع داده ای (ِData Type) یک متغیر را دارد، پس در پایتون نیازی به مشخص کردن نوع متغیر نیست.

نام گذاری متغیرها در پایتون

نام متغیرها باید با یک حرف یا زیرخط یا underscore (_) آغاز شود، اما می‌توانند شامل ترکیبی از حروف و ارقام نیز باشند. همچنین نام متغیر باید با حروف کوچک نوشته شود. پس بخاطر داشته باشید در پایتون متغیرهای "Rahul" و "rahul" به عنوان متغیرهای متمایز شناخته می‌شوند.

شناسه در پایتون

شناسه‌ها مانند متغیرها هستند. یک شناسه نامی است که برای شناسایی موجودیت های مختلف نظیر کلاس، ماژول، تابع و شئ مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین ، برای نام گذاری این موجودیت ها از شناسه استفاده میکنیم. استانداردهای نامگذاری شناسه به شرح زیر است:

• 2. نام شناسه نباید مانند کلمات کلیدی معرفی شده در زبان پایتون باشد.
• 1. اولین حرف متغیر باید یک زیرخط یا حروف الفبا (_ یا حروف الفبا) باشد.
• 3. فاصله سفید و نمادهای خاص (!، @، #، % و غیره) در نام شناسه مجاز نیستند (^، &، * و غیره).
• 5. نام‌های شناسه بزرگی و کوچکی حروف حساس هستند؛ به عنوان مثال، "my name" و "MyName" یکسان نیستند.
• 4. تمامی حروف به ‌جز حرف اول می‌توانند حروف الفبای کوچک (a-z)، حروف الفبای بزرگ (A-Z)، زیرخط یا ارقام (0-9) باشند.

مثال‌هایی از شناسه‌های معتبر

• a123
• _n
• n_9

مثال‌هایی از شناسه‌های نامعتبر

• 1a
• n%4
• n 9

تعریف متغیر و تخصیص مقدار به آن در پایتون

در پایتون، ما ملزم به صدا کردن متغیر قبل از استفاده از آن در برنامه نیستیم. این ویژگی اجازه می‌دهد که متغیر را در زمان لازم تعریف کنیم.

در پایتون، ما نیازی به اعلام صریح متغیرها نداریم. هر زمان که مقداری به متغییر اضافه شود، متغیر به صورت خودکار تعریف می‌شود.

در زبان پایتون عملگر (=) برای تخصیص مقدار به یک متغیر استفاده می‌شود.

وقتی یک متغیر تعریف می‌شود، لازم است که چگونگی عملکرد مفسر پایتون را درک کنیم. در مقایسه با بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر، روند مدیریت متغیرها در پایتونکمی متفاوت است. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی شیءگراست؛ به همین دلیل هر داده‌ای جزء یک کلاس خاص است. به مثال زیر فکر کنید.

print("John")  

John

در مثال بالا، ما یک شیء از نوع داده ای "رشته" (string) را با استفاده از دستور چاپ ایجاد کرده‌ایم. برای تشخیص و اطمینان از نوع داده ای شئ بالا از تابع داخلی type استفاده کنید تا نوع آن را تشخیص دهید.

type("John")  

بیایید مثال زیر را بررسی کنیم :

a = 50   

در تصویر بالا، متغیر a به یک شیء صحیح (50) اشاره دارد.

فرض کنید مقدار صحیح 50 را به یک متغیر جدید به نام b اختصاص دهیم.

a = 50  
b = a  

در این مثال، متغیر b به همان شیء ای اشاره می‌کند که متغیر a به آن اشاره دارد، زیرا پایتون یک شیء دیگر ایجاد نمی‌کند. حال بیایید مقدار جدیدی را به متغیر b اختصاص دهیم. در این صورت هر دو متغیر به دو شئ متفاوت اشاره خواهند کرد.

a = 50 b =100

اگر یک متغیر را به دو مقدار مختلف اختصاص دهیم، پایتون مدیریت حافظه را به طور موثرتری انجام می دهد.

شناسه اشیا در پایتون

هر شئ ای که در پایتون ایجاد می‌شود، شناسه ای یکتا دارد. پایتون تضمین می‌کند که هیچ دو شئ ای دارای شناسه یکسانی نخواهند بود. در پایتون شناسه یک شئ با استفاده از تابع داخلی id() تعیین می‌شود. به مثال زیر توجه کنید.

a = 50  
b = a  
print(id(a))  
print(id(b))  
# Reassigned variable a  
a = 500  
print(id(a))  

140734982691168
140734982691168
2822056960944

نام‌ گذاری متغیرها در پایتون

فرآیند تعریف نام‌ گذاری متغیرهای معتبر پیش‌تر بررسی شد. نام‌های متغیرها می‌توانند هر طولی داشته باشند، همچنین می‌توانند شامل حروف بزرگ و کوچک (از ابتدا تا انتها، a تا z)، ارقام (0-9) و نماد زیرخط (_) باشند. به نمونه‌های نام‌ گذاری متغیر معتبر در مثال زیر توجه کنید.

name = "Jack"  
age = 20  
marks = 80.50  
  
print(name)  
print(age)  
print(marks)  

jack
20
80.5

name = "A"  
Name = "B"  
naMe = "C"  
NAME = "D"  
n_a_m_e = "E"  
_name = "F"  
name_ = "G"  
_name_ = "H"  
na56me = "I"  
  
print(name,Name,naMe,NAME,n_a_m_e, NAME, n_a_m_e, _name, name_,_name, na56me)  

A B C D E D E F G F I

در هنگام نام گذاری متغیر توجه داشته باشید که نام متغییر می بایست توصیفی بوده، باعث خوانایی بیشتر شده و در هنگام خواندن کد و رفع اشکال، منجر به ابهام نشود.

روش هایی برای نام گذاری های چند کلمه ای:

کمل کیس (Camel Case): در کمل کیس، کلمه ی میانی با حرف اول بزرگ شروع می‌شود. به عنوان مثال:

• nameOfStudent
• valueOfVariable

پاسکال کیس (Pascal Case): مانند کمل کیس است، اما در اینجا کلمه اول نیز با حرف بزرگ شروع می‌شود. به عنوان مثال:

• NameOfStudent

اسنیک کیس (Snake Case): در اسنیک کیس، کلمات با (_) جدا می‌شوند. به عنوان مثال:

• name_of_student

توصیه می شود برای خوانایی بهتر کد از یکی از روش های استاندارد بالا در نام گذاری متغیرها استفاده کنید.

تخصیص مقادیر چندگانه در پایتون

تخصیص مقدار چندگانه (Multiple Assignment)، به معنی اختصاص مقادیر به چندین متغیر در یک دستور یا عبارت واحد است، با استفاده از این ویژگی می توانیم تخصیص مقادیر را به دو روش انجام دهیم؛

1.اختصاص یک مقدار به چندین متغیر

x=y=z=50    
print(x)    
print(y)    
print(z)    

50  
50  
50  

2. اختصاص دادن مقادیر متعدد به متغیرهای متعدد

a,b,c=5,10,15    
print a    
print b    
print c    

انواع متغیرها در پایتون

در پایتون دو نوع متغیر وجود دارد؛ متغیر محلی (Local Variable) و متغیر سراسری (Global Variable). بیایید هر دو نوع را با هم بررسی کنیم.

Local Variable

متغیرهایی که در داخل تابع تعریف شده و دارای دامنه (Scope) داخل تابع هستند به عنوان متغیرهای محلی شناخته می‌شوند. به مثال زیر توجه کنید.

# Declaring a function  
def add():  
    # Defining local variables. They has scope only within a function  
    a = 20  
    b = 30  
    c = a + b  
    print("The sum is:", c)  
  
# Calling a function  
add()  

The sum is: 50

در کد بالا تابع add() را تعریف کرده و به چندین متغیر مقدار دادیم. این متغیرها به عنوان متغیرهای محلی شناخته می‌شوند زیرا دامنه آن ها تنها در داخل تابع وجود دارد. اگر تلاش کنیم که خارج از تابع از آنها استفاده کنیم، پیغام خطا زیر را دریافت می‌کنیم:

add()  
# Accessing local variable outside the function   
print(a)  

The sum is: 50
    print(a)
NameError: name 'a' is not defined

Global Variables

متغیرهای سراسری (Global Variables) می‌توانند در سراسر برنامه استفاده شوند و دامنه آنها شامل تمام برنامه است. متغیرهای سراسری همچنین می‌توانند در داخل یا خارج از توابع، مورد استفاده قرار بگیرند.

# Declare a variable and initialize it  
x = 101  
  
# Global variable in function  
def mainFunction():  
    # printing a global variable  
    global x  
    print(x)  
    # modifying a global variable  
    x = 'Welcome To Python'  
    print(x)  
  
mainFunction()  
print(x)  

101
Welcome To Python
Welcome To Python

در کد بالا، ما یک متغیر سراسری به نام x تعریف کرده و به آن یک مقدار اختصاص دادیم. سپس یک تابع ایجاد کردیم و از کلمه کلیدی global برای دسترسی به متغیر تعریف شده، داخل تابع استفاده کردیم. حال مقدار آن را تغییر داده و مقدار رشته‌ای (String) جدیدی به متغیرx تخصیص دادیم، سپس تابع را فراخوانی کرده و x را چاپ کردیم، و دیدیم که مقدار جدید نمایش داده شد.

حذف متغیر در پایتون

در زبان پایتون می‌توانیم با استفاده از کلمه ی کلیدی del، یک متغیر را حذف کنیم. دستور زیر نحوه استفاده از آن را نشان می‌دهد.

del   

در مثال زیر، یک متغیر به نام x ایجاد کرده و به آن مقداری را اختصاص می‌دهیم. سپس متغیر x را حذف کرده و آن را چاپ می‌کنیم. در نتیجه، خطای "name 'x' is not defined " را دریافت می‌کنیم.

# Assigning a value to x  
x = 6  
print(x)  
# deleting a variable.   
del x  
print(x)  

6

Traceback (most recent call last):
  File "C:/Path/multiprocessing.py", line 389, in 
    print(x)
NameError: name 'x' is not defined

حداکثر مقدار ممکن یک عدد صحیح در پایتون

پایتون، بر خلاف بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر، از انواع داده long int یا float پشتیبانی نکرده و صرفا از نوع داده ای int برای کنترل تمام مقادیر صحیح استفاده می‌کند. سوالی که پیش می‌آید این است که در پایتون، حداکثر مقداری که متغیر می‌تواند نگه دارد چیست؟ به مثال زیر توجه کنید.

# A Python program to display that we can store  
# large numbers in Python  
  
a = 10000000000000000000000000000000000000000000  
a = a + 1  
print(type(a))  
print (a)  

    
        10000000000000000000000000000000000000000001

همانطور که در مثال بالا می‌بینیم، ما یک عدد صحیح بزرگ را به متغیر x اختصاص داده‌ایم و نوع آن را چاپ کرده‌ایم. می بینید که نوع داده ای عدد فوق `` نمایش داده شده و نه ``، این به معنای آن است که تعداد بیت‌ها محدود نشده و ما می‌توانیم تمام حافظه‌ی موجود خود را استفاده کنیم.

در پایتون نوع داده‌ای خاصی برای ذخیره‌سازی اعداد بزرگتر وجود ندارد.

چاپ مقادیر تکی و چندگانه در پایتون

در پایتون می‌توانیم مقادیر تکی و چندگانه را در یک عبارت چاپ کنیم. نمونه‌هایی از چاپ مقادیر تکی و چندگانه در زیر آورده شده است.

# printing single value   
a = 5  
print(a)  
print((a))  

5
5

a = 5  
b = 6  
# printing multiple variables  
print(a,b)  
# separate the variables by the comma  
Print(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8) 

5 6
1 2 3 4 5 6 7 8