متغیرها، قوانین نام‌گذاری، مقداردهی و انواع داده اولیه

متغیر در پایتون چیست؟

متغیر مکانی در حافظه کامپیوتر است که برای ذخیره داده‌ها استفاده می‌شود. در پایتون، برخلاف بسیاری از زبان‌ها، برای تعریف متغیر نیازی به اعلام نوع داده نیست. پایتون یک زبان با Dynamic Typing (نوع‌دهی پویا) است، یعنی نوع متغیر به طور خودکار بر اساس مقداری که به آن نسبت می‌دهید تعیین می‌شود.

تعریف و مقداردهی متغیر

برای تعریف یک متغیر، نام آن را نوشته و با عملگر = مقدار اولیه را به آن نسبت می‌دهیم:

name = "Ali"        # string variable
age = 25            # integer variable
height = 1.78       # float variable
is_student = True   # boolean variable

همچنین می‌توانید چندین متغیر را در یک خط مقداردهی کنید:

x, y, z = 10, 20, 30
a = b = c = 100

قوانین نام‌گذاری متغیرها

برای نام‌گذاری متغیرها در پایتون قوانین زیر باید رعایت شوند:

# valid names
my_name = "Sara"
_name = "hidden"
userAge = 30
number1 = 100

# invalid names (will cause error)
# 1name = "Ali"
# my-name = "Reza"
# for = "loop"

سبک‌های نام‌گذاری (Best Practices)

در جامعه پایتون، معمولاً از سبک snake_case برای نام‌گذاری متغیرها استفاده می‌شود:

انواع داده اولیه (Primitive Data Types)

پایتون دارای چندین نوع داده داخلی است. مهم‌ترین انواع داده اولیه عبارتند از:

۱. اعداد صحیح (int)

اعداد بدون اعشار (مثبت، منفی یا صفر):

age = 30
temperature = -5
count = 1000

۲. اعداد اعشاری (float)

اعداد دارای اعشار (یا با نماد علمی):

price = 19.99
pi = 3.14159
big_number = 1.5e6   # 1500000.0

۳. رشته‌ها (str)

دنباله‌ای از کاراکترها که درون گیومه (‘ یا “) قرار می‌گیرند:

name = "Ahmad"
message = 'Hello World'
multi_line = """This is a
multi-line string"""

۴. مقادیر منطقی (bool)

فقط دو مقدار دارد: True یا False (باید با حرف بزرگ نوشته شوند):

is_raining = False
is_sunny = True
has_license = True

۵. مقدار None (NoneType)

نشان‌دهنده عدم وجود مقدار یا خالی بودن:

result = None
data = None

تشخیص نوع داده متغیرها

برای اطلاع از نوع داده یک متغیر از تابع type() استفاده می‌کنیم:

age = 25
name = "Sara"
price = 19.99
is_active = True

print(type(age))      # <class 'int'>
print(type(name))     # <class 'str'>
print(type(price))    # <class 'float'>
print(type(is_active)) # <class 'bool'>

نوع‌دهی پویا (Dynamic Typing)

در پایتون، یک متغیر می‌تواند در طول اجرای برنامه نوع خود را تغییر دهد. این ویژگی انعطاف‌پذیری بالایی ایجاد می‌کند:

x = 10        # x is int
print(x)

x = "Salam"    # x is str now
print(x)

x = 3.14       # x is float now
print(x)

تبدیل نوع داده (Type Conversion)

می‌توانید نوع یک داده را با استفاده از توابع int()، float()، str()، bool() تغییر دهید:

x = "123"        # x is str
y = int(x)        # y is int and equals 123
z = float(x)      # z is float and equals 123.0

a = 100
b = str(a)        # b is str and equals "100"

c = 0
d = bool(c)       # d is False (zero becomes False)

دریافت ورودی از کاربر

با استفاده از تابع input() می‌توانید داده از کاربر دریافت کنید. مقدار بازگشتی این تابع همیشه رشته (str) است:

name = input("Enter your name: ")
age = input("Enter your age: ")

# age is str, need to convert for calculation
age_number = int(age)
next_age = age_number + 1

print(f"Hello {name}, next year you will be {next_age} years old.")

تمرین عملی

کد زیر را بنویسید و اجرا کنید:

# Rectangle area calculation program
length = float(input("Enter length: "))
width = float(input("Enter width: "))

area = length * width
perimeter = 2 * (length + width)

print("Area:", area)
print("Perimeter:", perimeter)
print("Type of length:", type(length))

سعی کنید متغیرهای مختلف با نام‌های مناسب تعریف کنید و نوع داده آنها را بررسی کنید.

جمع‌بندی

در این درس با مفاهیم پایه‌ای متغیرها در پایتون آشنا شدید: نحوه تعریف و مقداردهی، قوانین نام‌گذاری، انواع داده اولیه (int, float, str, bool, None)، تشخیص نوع داده با type()، نوع‌دهی پویا، تبدیل نوع داده و دریافت ورودی از کاربر. این مبانی سنگ بنای تمام برنامه‌های پایتون هستند.