المتغيرات

في لغة البرمجة بايثون، يُعتبر المتغير (Variable) اسمًا رمزيًا يُعد مرجعًا (Reference) أو مؤشرًا (Pointer) لكائن (Object). عند تعيين كائن إلى متغير ما، يمكن الوصول إليه باستخدام هذا الاسم. لا تتطلب المتغيرات في بايثون إعلانًا صريحًا لحجز مساحة الذاكرة، بل يتم ذلك تلقائيًا عند تعيين قيمة للمتغير. لجعل التمييز بين المتغيرات والكائنات واضحًا، سندرس المثال التالي في نموذج ذاكرة بايثون:

فنتفترض أنه تمت كتابة هذه التعليمات البرمجية لإنشاء متغير يسمى Number وتخزين القيمة 1 فيه ومتغير آخر يسمى Word وتخزين كلمة "مرحبًا" فيه.

Number = 1

Word = "مرحبًا"

باستخدام نموذج الذاكرة القائم على الكائنات (Object-Based Memory Model) في لغة البرمجة بايثون، تظهر الصورة 1 هيكلًا يعرض على الجانب الأيسر خريطة الارتباط بين المتغيرات ومعرفات الكائنات (Ids)، بينما توجد الكائنات على الجانب الأيمن. يُمثل كل كائن على شكل مستطيل يحتوي على معرفه في الزاوية العلوية اليسرى، والنوع في الزاوية العلوية اليمنى، والقيمة في الوسط. يحتوي معرف الكائن الفعلي على العديد من الأرقام، والقيمة الفعلية ليست ذات أهمية؛ حيث نحتاج فقط إلى معرفة أن كل كائن يمتلك معرفًا فريدًا.

صورة 1: نموذج ذاكرة بايثون

هنا ندرك مفهوم أن المتغير في لغة البرمجة بايثون ليس كائنًا، وبالتالي لا يحتفظ بالبيانات مباشرة؛ بل يحتفظ بمعرف يشير إلى كائن يحتفظ بالبيانات. ينطبق هذا سواء كانت البيانات بسيطة كالأرقام الصحيحة أو معقدة كالنصوص. كما يُلاحظ أن المتغيرات في بايثون ليس لها نوع محدد مسبقًا، مما يعني أنها يمكن أن تحتوي على بيانات من أنواع مختلفة، على الرغم من أن هذا الفكرة سيئة بالتأكيد!. يمكن استخدام الدالة ()type لمعرفة نوع الكائن الذي يشير إليه متغير ما.

مثال:

Number = 1

print(type(Number))

المخرجات:

عند كتابة أسماء المتغيرات في لغة البايثون، يجب الامتثال لمجموعة من القواعد التي تشمل:

يجب أن يبدأ اسم المتغير بحرف أو حرف الشرطة السفلية (_).
لا يمكن أن يبدأ اسم المتغير برقم.
لا يمكن أن يحتوي اسم المتغير إلا على أحرف أبجدية ورقمية وحرف الشرطة السفلية (A-z، 0-9، و_).
أسماء المتغيرات حساسة لحالة الأحرف (A و a يعتبران متغيرين منفصلين).
يجب ألا يحتوي اسم المتغير على أي من كلمات بايثون الأساسية مثل and وdef وfor وغيرها. تسلط العديد من بيئات تطوير بايثون المتكاملة ومحرري النصوص الضوء على الكلمات الأساسية عن طريق تمييزها بشكل مختلف، مما يجعل من الممكن رؤية الكلمات التي تُعتبر أساسية أثناء كتابة التعليمات البرمجية.

تتيح لغة بايثون تعيين قيم لمتغيرات متعددة في سطر واحد.

مثال:

x, y, z = 10, 20, 30

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تعيين نفس القيمة لعدة متغيرات في سطر واحد.

x = y = z = 10

يمكن طباعة قيمة المتغير عن طريق تمرير اسم المتغير مباشرة إلى دالة الطباعة ()print.

مثال:

x = y = z = 10

print (z)

المخرجات:

في حال الرغبة بطباعة عدة قيم في وقت واحد، يمكن القيام بذلك عن طريق تمرير عدة متغيرات مفصولة بفاصلة إلى دالة الطباعة.

x, y, z = 10, 20, 30

print (x,y,z)

المخرجات:

30 20 10

فكر، جرب، جاوب!

هل من الممكن طباعة عدة قيم بهذه الطريقة؟

x = " مرحبًا"

y = "قوت"

print(x + y)

▼ انقر للاطلاع على تحليل الإجابة

عند تشغيل هذا النص البرمجي في بيئة التطوير المتكاملة، سيتم طباعة:

مرحبًا قوت

يمكن التوصل إلى أنه في لغة البرمجة بايثون يُمكن استخدام رمز الجمع + لدمج المتغيرات النصية وطباعتها معًا، وتعرف هذه العملية بالتجميع (Concatenation). أما عند استخدام هذا الرمز مع المتغيرات الرقمية، فيُعتبر كعامل رياضي.

مثال:

x = 1

y = 2024

print(x + y)

المخرجات:

2025

ماذا لو تمت كتابة التعليمات البرمجية التالية؟!

x = "قوت"

y = 2024

print(x + y)

عندما يتم تشغيل البرنامج، ستظهر رسالة خطأ تشبه هذه:

Traceback (most recent call last):