آموزش جامع پایتون از صفر تا تخصص/جلسه پنجم:پایتون در مقابل C++

آموزش برنامه نویسی, آموزش برنامه نویسی پایتون

آموزش جامع پایتون از صفر تا تخصص/جلسه پنجم:پایتون در مقابل C++

می 12, 2025

پایتون یک زبان برنامه‌نویسی چندمنظوره و سطح بالا است. از پایتون برای توسعه وب، یادگیری ماشین و دیگر توسعه‌های نرم‌افزاری پیشرفته استفاده می‌شود. پایتون برای برنامه‌نویسان مبتدی و حرفه‌ای در زبان‌های C++ و جاوا مناسب است. گویدو فان روسوم پایتون را در سال 1989 در موسسه تحقیقاتی ملی هلند ایجاد کرد. پایتون در سال 1991 منتشر شد.

C++ یک زبان برنامه‌نویسی سطح میانه، حساس به حروف بزرگ و کوچک و شیءگرا است. بیارنه استراوستراپ C++ را در آزمایشگاه‌های بل ایجاد کرد. C++ یک زبان برنامه‌نویسی مستقل از پلتفرم است که بر روی ویندوز، مک او اس و لینوکس اجرا می‌شود. C++ به سخت‌افزار نزدیک است و امکان برنامه‌نویسی سطح پایین را فراهم می‌کند. این ویژگی به توسعه‌دهنده کنترل بیشتری بر حافظه، بهبود عملکرد و نرم‌افزار قابل اعتماد می‌دهد.این مقاله را مطالعه کنید تا مروری بر C++ و پایتون داشته باشید و ببینید این دو زبان برنامه‌نویسی چگونه از یکدیگر متمایز هستند.

پایتون چیست؟

پایتون در حال حاضر یکی از پر استفاده‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی است. پایتون یک زبان برنامه‌نویسی تفسیر شده و سطح بالا است. در مقایسه با دیگر زبان‌ها، منحنی یادگیری پایتون بسیار پایین‌تر است و استفاده از آن نیز بسیار ساده است.

پایتون زبان انتخابی حرفه‌ای‌ها در زمینه‌هایی مانند هوش مصنوعی، یادگیری ماشین (ML)، علم داده، اینترنت اشیا (IoT) و غیره است، زیرا در هر دو زمینه برنامه‌نویسی اسکریپت و به عنوان برنامه‌های مستقل عملکرد خوبی دارد.

علاوه بر این، پایتون به دلیل اینکه یادگیری آن آسان است، زبان انتخابی بسیاری از توسعه‌دهندگان است. به دلیل نحو و خوانایی عالی پایتون، هزینه‌های نگهداری کاهش می‌یابد. ماژولار بودن برنامه و قابلیت استفاده مجدد از کد، پشتیبانی از انواع بسته‌ها و ماژول‌ها را نیز فراهم می‌کند.

با استفاده از پایتون، می‌توانیم کارهایی مانند

توسعه وب
تجزیه و تحلیل داده‌ها و یادگیری ماشین
اتوماسیون و اسکریپت‌نویسی
تست نرم‌افزار و بسیاری موارد دیگر را انجام دهیم.

ویژگی‌ها

در اینجا فهرستی از برخی ویژگی‌های مهم پایتون آورده شده است:

یادگیری آسان: پایتون ساختار ساده‌ای دارد، تعداد کلمات کلیدی کمی دارد و نحو واضحی دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که دانش‌آموزان سریع‌تر آن را یاد بگیرند. کد نوشته‌شده در پایتون خواندن و درک آن آسان‌تر است.
نگهداری آسان: کد منبع پایتون برای نگهداری بسیار ساده است.
کتابخانه استاندارد بزرگ: بیشتر کتابخانه‌های پایتون به راحتی قابل جابجایی هستند و بر روی سیستم‌های عامل UNIX، ویندوز و مک کار می‌کنند.
قابلیت حمل: پایتون می‌تواند بر روی طیف وسیعی از پلتفرم‌های سخت‌افزاری اجرا شود و تمام آن‌ها از یک رابط مشابه استفاده می‌کنند.

مثال پایتون

به کد ساده پایتون زیر نگاه کنید:

a = int(input("Enter value for a"))

b = int(input("Enter value for b"))

print("The number you have entered for a is ", a)

print("The number you have entered for b is ", b)

a = int(input("Enter value for a")) b = int(input("Enter value for b")) print("The number you have entered for a is ", a) print("The number you have entered for b is ", b)

a = int(input("Enter value for a"))
b = int(input("Enter value for b"))

print("The number you have entered for a is ", a)
print("The number you have entered for b is ", b)

در مثال ما، دو متغیر “a” و “b” را در نظر گرفته‌ایم و مقداری به این متغیرها اختصاص داده‌ایم. توجه داشته باشید که در پایتون، نیازی به اعلام نوع داده برای متغیرها به طور صریح نیست، زیرا PVM نوع داده را مطابق با ورودی کاربر اختصاص می‌دهد.

از تابع input() برای دریافت ورودی از کاربر از طریق صفحه کلید استفاده می‌شود.

در پایتون، نوع بازگشتی تابع input() همیشه رشته است، بنابراین باید آن را به صراحت به نوع داده‌ای که نیاز داریم تبدیل کنیم. در مثال ما، این تبدیل به نوع int به طور صریح از طریق تابع int() انجام شده است.

از تابع print() برای نمایش خروجی استفاده می‌شود.

خروجی

با اجرای این کد پایتون، خروجی زیر تولید خواهد شد:

مقدار a را وارد کنید ۱۰ مقدار b را وارد کنید ۲۰

شماره‌ای که برای a وارد کرده‌اید ۱۰ است شماره‌ای که برای b وارد کرده‌اید ۲۰ است

C++ چیست؟

C++ یک زبان برنامه‌نویسی ایستا، کامپایل شده، چندپارادایمی و چندمنظوره است که دارای منحنی یادگیری تند است. این زبان به طور گسترده در بازی‌های ویدیویی، برنامه‌های دسکتاپ و سیستم‌های جاسازی شده استفاده می‌شود. C++ با زبان C سازگاری بسیار خوبی دارد و تقریباً تمام کدهای منبع C را بدون هیچ تغییری می‌تواند کامپایل کند. برنامه‌نویسی شی‌گرا باعث می‌شود C++ یک زبان بهتر ساختار یافته و ایمن‌تر از C باشد.

ویژگی‌ها

بیایید برخی از ویژگی‌های C++ و دلایل محبوبیت آن را بررسی کنیم.

زبان سطح میانه C++ یک زبان سطح میانه است زیرا می‌تواند برای توسعه سیستم‌ها و برنامه‌های بزرگ مقیاس مصرفی مانند پخش‌کننده‌های رسانه‌ای، فتوشاپ، موتورهای بازی و غیره استفاده شود.

سرعت اجرا کد C++ به سرعت اجرا می‌شود. زیرا کامپایل شده است و از رویه‌ها به طور گسترده استفاده می‌کند. جمع‌آوری زباله، تایپ پویا و سایر ویژگی‌های مدرن باعث کند شدن اجرای برنامه می‌شوند.

زبان شی‌گرا برنامه‌نویسی شی‌گرا انعطاف‌پذیر و قابل مدیریت است. برنامه‌های بزرگ ممکن است. رشد کد باعث می‌شود که کد رویه‌ای سخت‌تر مدیریت شود. مزیت اصلی C++ نسبت به C.

پشتیبانی از کتابخانه‌های گسترده C++ یک کتابخانه وسیع دارد. کتابخانه‌های شخص ثالث برای توسعه سریع پشتیبانی می‌شوند.

مثال C++

بیایید نحو C++ را از طریق مثالی که در زیر آورده شده است، درک کنیم.

#include

using namespace std;

int main() {

int a, b;

cout << "Enter The value for variable a \n";

cin >> a;

cout << "Enter The value for variable b";

cin >> b;

cout << "The value of a is "<< a << "and" << b;

return 0;

}

#include using namespace std; int main() { int a, b; cout << "Enter The value for variable a \n"; cin >> a; cout << "Enter The value for variable b"; cin >> b; cout << "The value of a is "<< a << "and" << b; return 0; }

#include
using namespace std;

int main() {
   int a, b;
   cout << "Enter The value for variable a \n";
   cin >> a;
   cout << "Enter The value for variable b";
   cin >> b;
   cout << "The value of a is "<< a << "and" << b;
   return 0;
}

در مثال ما، ورودی برای دو متغیر “a” و “b” از کاربر از طریق صفحه‌کلید گرفته می‌شود و داده‌ها در کنسول نمایش داده می‌شود.

خروجی

با اجرای این کد، خروجی زیر تولید خواهد شد:

مقدار متغیر a را وارد کنید ۱۰ مقدار متغیر b را وارد کنید ۲۰ مقدار a برابر با ۱۰ و ۲۰ است

مقایسه بین پایتون و C++ از جنبه‌های مختلف

هم پایتون و هم C++ از جمله محبوب‌ترین زبان‌های برنامه‌نویسی هستند. هرکدام از این زبان‌ها مزایا و معایب خود را دارند. در این آموزش، نگاهی دقیق‌تر به ویژگی‌های خاص هر کدام خواهیم انداخت که آنها را از هم متمایز می‌کند.

کامپایل شده در مقابل تفسیر شده

مثل زبان C، C++ نیز یک زبان مبتنی بر کامپایلر است. یک کامپایلر کل کد را به کد زبان ماشین که خاص سیستم عامل و معماری پردازنده مورد استفاده است ترجمه می‌کند.

پایتون یک زبان مبتنی بر مفسر است. مفسر کد منبع را خط به خط اجرا می‌کند.

چند پلتفرمه

وقتی که کد منبع C++ مانند hello.cpp در لینوکس کامپایل می‌شود، تنها روی هر کامپیوتری با سیستم عامل لینوکس قابل اجرا است. اگر بخواهد روی سیستم عامل دیگری اجرا شود، باید مجدداً کامپایل شود.

مفسر پایتون کد کامپایل شده تولید نمی‌کند. کد منبع هر بار که روی هر سیستم‌عاملی اجرا می‌شود، به بایت کد تبدیل می‌شود بدون هیچ تغییری یا مرحله اضافی.

قابلیت حمل

کد پایتون به راحتی از یک سیستم‌عامل به سیستم‌عامل دیگر منتقل می‌شود. کد C++ قابل حمل نیست زیرا اگر سیستم‌عامل تغییر کند، باید مجدداً کامپایل شود.

برنامه C++ به کد ماشین کامپایل می‌شود. بنابراین، اجرای آن سریع‌تر از زبان‌های مبتنی بر مفسر است.

مفسر پایتون کد ماشین تولید نمی‌کند. تبدیل بایت کد میانه به زبان ماشین در هر بار اجرای برنامه انجام می‌شود.

اگر یک برنامه باید به طور مکرر استفاده شود، C++ از پایتون کارآمدتر است.

یادگیری آسان

در مقایسه با C++، پایتون نحو ساده‌تری دارد. کد آن قابل خواندن‌تر است. نوشتن کد C++ در ابتدا به دلیل قواعد پیچیده نحو مانند استفاده از آکولادها و نقطه‌ویرگول برای خاتمه جمله، ممکن است دشوار به نظر برسد.

پایتون از آکولادها برای مشخص کردن بلوک دستورات استفاده نمی‌کند. به جای آن از تورفتگی‌ها (Indentation) استفاده می‌کند. دستورات با سطح تورفتگی مشابه یک بلوک را تشکیل می‌دهند. این باعث می‌شود که یک برنامه پایتون خواناتر باشد.

تایپ ایستا در مقابل تایپ دینامیک C++ یک زبان تایپ ایستا است. نوع متغیرها برای ذخیره داده‌ها باید از ابتدا اعلام شود. متغیرهای اعلام‌نشده قابل استفاده نیستند. زمانی که یک متغیر به نوع خاصی اعلام می‌شود، فقط داده‌هایی از همان نوع می‌توانند در آن ذخیره شوند.

پایتون یک زبان تایپ دینامیک است. نیازی به اعلام متغیر قبل از اختصاص دادن مقداری به آن نیست. از آنجا که یک متغیر می‌تواند هر نوع داده‌ای را ذخیره کند، به آن زبان تایپ دینامیک گفته می‌شود.

تایپ ایستا در مقابل تایپ دینامیک

C++ یک زبان تایپ ایستا است. نوع متغیرها برای ذخیره داده‌ها باید از ابتدا اعلام شود. متغیرهای اعلام‌نشده قابل استفاده نیستند. زمانی که یک متغیر به نوع خاصی اعلام می‌شود، فقط داده‌هایی از همان نوع می‌توانند در آن ذخیره شوند.پایتون یک زبان تایپ دینامیک است. نیازی به اعلام متغیر قبل از اختصاص دادن مقداری به آن نیست. از آنجا که یک متغیر می‌تواند هر نوع داده‌ای را ذخیره کند، به آن زبان تایپ دینامیک گفته می‌شود.

مفاهیم شی‌گرایی (OOP)

هم C++ و هم پایتون مفاهیم برنامه‌نویسی شی‌گرا را پیاده‌سازی می‌کنند. C++ به نظریه شی‌گرایی نزدیک‌تر از پایتون است. C++ از مفهوم کپسوله‌سازی داده‌ها پشتیبانی می‌کند زیرا دید متغیرها می‌تواند به صورت عمومی، خصوصی و محافظت‌شده تعریف شود.

پایتون امکان تعریف دیدگاه‌ها را ندارد. برخلاف C++، پایتون از بارگذاری مجدد متدها (method overloading) پشتیبانی نمی‌کند. زیرا پایتون یک زبان تایپ دینامیک است، تمام متدها به طور پیش‌فرض چندریختی (polymorphic) هستند.

C++ در واقع یک گسترش از C است. می‌توان گفت که کلمات کلیدی اضافی به C اضافه شده‌اند تا از شی‌گرایی پشتیبانی کنند. بنابراین، ما می‌توانیم یک برنامه به سبک رویه‌ای C را در C++ بنویسیم.

پایتون یک زبان کاملاً شی‌گرا است. مدل داده‌ای پایتون به گونه‌ای است که حتی اگر از رویکرد رویه‌ای استفاده کنید، پایتون به طور داخلی از روش‌شناسی شی‌گرا استفاده می‌کند.

جمع‌آوری زباله

C++ از مفهوم اشاره‌گرها (pointers) استفاده می‌کند. حافظه استفاده نشده در برنامه C++ به طور خودکار پاک‌سازی نمی‌شود. در C++، فرآیند جمع‌آوری زباله به صورت دستی انجام می‌شود. بنابراین، برنامه C++ ممکن است با مشکلات استثنایی مربوط به حافظه مواجه شود.پایتون یک مکانیزم جمع‌آوری زباله خودکار دارد. بنابراین، برنامه پایتون مقاوم‌تر است و کمتر با مشکلات مربوط به حافظه روبه‌رو می‌شود.

مناطق کاربرد

از آنجا که برنامه C++ مستقیماً به کد ماشین کامپایل می‌شود، برای برنامه‌نویسی سیستم‌ها، نوشتن درایورهای دستگاه، سیستم‌های جاسازی شده و ابزارهای سیستم‌عامل مناسب‌تر است.برنامه پایتون برای برنامه‌نویسی اپلیکیشن مناسب است. حوزه اصلی کاربرد آن امروز در علوم داده، یادگیری ماشین، توسعه API و غیره است.