چطور با حالت تعاملی پایتون کار کنیم؟

کنسول تعاملی پایتون (که به آن مترجم پایتون یا پوسته پایتون نیز گفته می شود) راهی سریع برای اجرای دستورات و امتحان یا آزمایش کد بدون ایجاد فایل در اختیار برنامه نویسان قرار می دهد.

با ارائه دسترسی به همه عملکردهای داخلی پایتون و هرگونه ماژول نصب شده ، سابقه فرمان و تکمیل خودکار ، کنسول تعاملی این امکان را فراهم می کند که پایتون را کاوش کرده و در صورت آماده بودن کد را در فایلهای برنامه نویسی جایگذاری کنید.

در این آموزش نحوه کار با کنسول تعاملی Python و استفاده از آن به عنوان یک ابزار برنامه نویسی مورد بررسی قرار می گیرد.

دوره پیشنهادی: دوره آموزش پایتون

# ورود به کنسول تعاملی پایتون

با نصب پایتون از هر رایانه یا سرور محلی می توان به کنسول تعاملی پایتون دسترسی داشت.

فرمانی که برای وارد کردن کنسول تعاملی پایتون برای نسخه پیش فرض پایتون استفاده می کنید ، عبارت است از:

python3

اگر از محیط پایتون مجازی محلی استفاده می کنید ، نسخه پیش فرض پایتون را با موارد زیر وارد کنید:

python

اگر محیط برنامه نویسی را با توجه به قسمت پیش نیازها تنظیم کرده اید ، می توانید نسخه پایتون و ماژول هایی را که در آن محیط نصب کرده اید راه اندازی کرده و به آن دسترسی پیدا کنید و ابتدا با دستور زیر وارد آن شوید:

cd environments
. my_env/bin/activate

سپس دستور python را تایپ کنید:

(my_env) sammy@ubuntu:~/environments$ python

در این حالت ، نسخه پیش فرض پایتون پایتون 3.8.10 است که پس از وارد کردن فرمان در خروجی نمایش داده می شود ، همراه با اخطار مربوط به حق چاپ و برخی دستورات که می توانید برای اطلاعات بیشتر تایپ کنید:

Python 3.8.10 (default, Jun  2 2021, 10:49:15)
[GCC 9.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

درخواست اولیه برای دستور بعدی سه علامت بزرگتر از (>>>) است:

>>>

با افزودن شماره نسخه به فرمان خود ، بدون فاصله ، می توانید نسخه های خاصی از پایتون را هدف قرار دهید:

$ python2.7


# OUTPUT
Python 2.7.18 (default, Mar  8 2021, 13:02:45)
[GCC 9.3.0] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 

در اینجا ، خروجی دریافت کردیم که از پایتون 2.7.18 استفاده خواهد شد. اگر این نسخه پیش فرض ما از پایتون 2 است ، ما همچنین می توانیم با فرمان python2 وارد این کنسول تعاملی شویم.

متناوبا ، ما می توانیم نسخه پیش فرض پایتون 3 را با دستور زیر فراخوانی کنیم:

python3

# OUTPUT
Python 3.8.10 (default, Jun  2 2021, 10:49:15)
[GCC 9.4.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>>

همچنین می توانیم کنسول تعاملی فوق را با دستور python3.8 فراخوانی کنیم.

با اجرای کنسول تعاملی پایتون ، می توانیم به کار با محیط پوسته برای پایتون بپردازیم.

دوره پیشنهادی: دوره آموزش الگوریتم‌نویسی در پایتون

# کار با کنسول تعاملی پایتون

مترجم تعاملی پایتون نحو پایتون را می پذیرد ، که شما آن را پس از پیشوند >>> قرار می دهید.

به عنوان مثال ، می توان مقادیر را به متغیرها اختصاص داد:

>>> birth_year = 1868

وقتی مقدار صحیح 1868 را به متغیر birth_year اختصاص دادیم ، enter را فشار می دهیم و یک خط جدید با سه علامت بزرگتر به عنوان پیشوند دریافت می کنیم:

>>> birth_year = 1868
>>>

ما می توانیم تخصیص متغیرها را ادامه دهیم و سپس با عملگرها ریاضی را انجام دهیم تا محاسبات برگشت داده شود:

>>> birth_year = 1868
>>> death_year = 1921
>>> age_at_death = death_year - birth_year
>>> print(age_at_death)
53
>>> 

مانند اسکریپت موجود در یک فایل، ما متغیرهایی را اختصاص دادیم ، یک متغیر را از دیگری کم کردیم و از کنسول خواستیم متغیری را که تفاوت را نشان می دهد چاپ کند.

درست مانند هر نوع پایتون ، شما همچنین می توانید از کنسول تعاملی به عنوان ماشین حساب استفاده کنید:

>>> 203 / 20
10.15
>>> 

در اینجا ، عدد صحیح 203 را بر 20 تقسیم می کنیم و ضریب 15.15 به ما بازگردانده می شود.

مقاله پیشنهادی: 10 روش برای ریفکتور کردن کدهای پایتونی

# کدهای چند خطی

هنگامی که ما در حال نوشتن کد پایتون هستیم که چندین خط را پوشش می دهد ، مترجم از خط ثانویه برای خطوط ادامه ، سه نقطه (...) استفاده می کند.

برای خروج از این خطوط ادامه ، باید دوبار ENTER را فشار دهید.

ما می توانیم در کد زیر ببینیم که دو متغیر را اختصاص می دهد و سپس از یک شرط شرطی برای تعیین آنچه برای چاپ روی کنسول استفاده می کند استفاده می کنیم:

>>> sammy = 'Sammy'
>>> shark = 'Shark'
>>> if len(sammy) > len(shark):
...     print('Sammy codes in Java.')
... else:
...     print('Sammy codes in Python.')
... 
Sammy codes in Python.
>>> 

در این حالت طول دو رشته برابر است ، بنابراین دستور else چاپ می کند.

توجه داشته باشید که باید تورفتگی پایتون در چهار فاصله را حفظ کنید ، در غیر این صورت خطایی دریافت خواهید کرد:

>>> if len(sammy) > len(shark):
... print('Sammy codes in Java.')
  File "<stdin>", line 2
    print('Sammy codes in Java.')
        ^
IndentationError: expected an indented block
>>> 

شما نه تنها می توانید کد را در چندین خط در کنسول پایتون آزمایش کنید ، بلکه می توانید ماژول ها را وارد کنید.

ویدیو پیشنهادی: ویدیو آموزش ماژول queue در پایتون

# import کردن ماژول‌ها

مترجم پایتون راهی سریع برای شما فراهم می کند تا ببینید آیا ماژول ها در یک محیط برنامه نویسی خاص موجود هستند یا خیر. می توانید این کار را با استفاده از دستور import انجام دهید:

>>> import matplotlib
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
ImportError: No module named 'matplotlib'

در مورد بالا ، matplotlib ماژول در محیط برنامه نویسی فعلی در دسترس نبود.

برای نصب آن ، باید مترجم تعاملی را رها کرده و طبق معمول با pip نصب کنیم:

(my_env) sammy@ubuntu:~/environments$ pip install matplotlib

Collecting matplotlib
  Downloading matplotlib-3.4.3-cp38-cp38-manylinux1_x86_64.whl (10.3 MB)

...
Installing collected packages: numpy, python-dateutil, kiwisolver, pillow, pyparsing, cycler, matplotlib
Successfully installed cycler-0.10.0 kiwisolver-1.3.1 matplotlib-3.4.3 numpy-1.21.2 pillow-8.3.1 pyparsing-2.4.7 python-dateutil-2.8.2

هنگامی که ماژول matplotlib همراه با وابستگی های آن با موفقیت نصب شد ، می توانید به مترجم تعاملی برگردید:

(my_env) sammy@ubuntu:~/environments$ python

>>> import matplotlib
>>>

در این مرحله شما هیچ پیام خطایی دریافت نخواهید کرد و می توانید از ماژول نصب شده در پوسته یا درون یک فایل استفاده کنید.

ویدیو پیشنهادی: ویدیو آموزش فانکشن های map, filter, reduce در پایتون

# خروج از کنسول تعاملی پایتون

دو راه اصلی برای ترک کنسول تعاملی پایتون وجود دارد ، چه با میانبر صفحه کلید و چه با عملکرد پایتون.

میانبر صفحه کلید CTRL + D در سیستم های مبتنی بر *nix یا CTRL + Z و سپس کلید CTRL در سیستم های ویندوز کنسول شما را قطع کرده و شما را به محیط ترمینال اصلی خود باز می گرداند:

...
>>> age_at_death = death_year - birth_year
>>> print(age_at_death)
53
>>> 
sammy@ubuntu:~/environments$ 

متناوبا ، عملکرد پایتون quit () از کنسول تعاملی خارج می شود و همچنین شما را به محیط ترمینال اصلی که قبلاً در آن بودید باز می گرداند:

>>> octopus = 'Ollie'
>>> quit()
sammy@PythonUbuntu:~/environments$ 

وقتی از تابع quit () استفاده می کنید ، در پرونده سابقه شما نشان داده می شود ، اما میانبر صفحه کلید CTRL + D ضبط نمی شود:

...
age_at_death = death_year - birth_year
print(age_at_death)
octopus = 'Ollie'
quit()

خروج از مترجم پایتون می تواند به هر طریقی انجام شود ، بسته به آنچه برای گردش کار شما و نیازهای سابقه شما منطقی است.

مقاله پیشنهادی: داکر چیست و چطور آن را با پایتون به کار ببریم؟

# دسترسی به سابقه

یکی از موارد مفید در مورد کنسول تعاملی پایتون این است که همه دستورات شما در سیستم های مبتنی بر *nix به فایل .python_history وارد شده اند ، که می توانید به عنوان مثال در ویرایشگر متن مانند nano به آن نگاه کنید:

$ nano ~/.python_history

پس از باز شدن با ویرایشگر متن ، پرونده تاریخچه پایتون شما شبیه به این خواهد بود ، با سابقه فرمان پایتون شما:

import pygame
quit()
if 10 > 5:
    print("hello, world")
else:
    print("nope")
sammy = 'Sammy'
shark = 'Shark'
...

پس از اتمام کار با فایل خود ، می توانید CTRL + X را فشار دهید تا نانو خارج شود.

با پیگیری تمام سابقه پایتون خود ، می توانید به دستورات و آزمایش های قبلی بازگردید و آن کد را کپی و جایگذاری یا اصلاح کنید تا در فایل های برنامه نویسی پایتون یا در دفترچه یادداشت Jupyter استفاده شود.

# نتیجه گیری

کنسول تعاملی پایتون فضایی را برای آزمایش کد پایتون فراهم می کند. می توانید از آن به عنوان ابزاری برای آزمایش ، تمرین منطق و موارد دیگر استفاده کنید.