یکی از سوالاتی که برای برنامه نویسان درنوشتن کدهای برنامه نویسی پیش می آید، این است که بهترین مفسرهای پایتون کدام اند؟ امروزه یکی از پرکاربردترین و محبوب ترین زبان ها در بین توسعه دهندگان زبان برنامه نویسی پایتون می‌باشد. در بسیاری از کتاب ها و وب سایت ها نوشته شده است که پایتون یک زبان برنامه نویسی تفسیر شده است. تا حدی درست است. زیرا هر دستورالعمل مبتنی بر پایتون را خط به خط اجرا می کند. در واقع مفسر یک مشخصه ای برای زبان برنامه نویسی پایتون است.

قبل از اینکه به معرفی بهترین مفسرهای پایتون بپردازیم، اجازه دهید ابتدا درک مختصری از یک مفسر داشته باشیم.

مفسر پایتون چیست؟

مفسر یک برنامه کامپیوتری است که کد منبع یک پروژه نرم افزاری را در حین اجرای آن پردازش می‌کند و به‌عنوان رابط بین پروژه و پردازنده عمل می‌کند. یک مفسر همیشه خط به خط کد را پیش می‌برد به طوری که دستورالعمل‌های مختلف به ترتیب خوانده، تحلیل و برای پردازنده آماده می‌شوند. این اصل در مورد دستوالعمل های تکرارشونده نیز می‌شود که هر بار نوبت آن‌ها می‌رسد، دوباره اجرا می‌شوند. برای پردازش کد نرم افزار، مفسرها از کتابخانه‌های داخلی خود استفاده می‌کنند؛ زمانی که یک خط کد از کد منبع به دستورات قابل خواندن ماشین مربوطه ترجمه می‌شود، مستقیماً به پردازنده ارسال می‌شود.

فرآیند تبدیل تنها زمانی کامل می‌شود که تمام کد تفسیر شده باشد و تنها زمانی قطع می‌شود که در حین پردازش خطایی رخ دهد، که رسیدگی به خطا را بسیار ساده تر می‌کند، زیرا بلافاصله پس از وقوع خطا، خط مشکل ساز شناسایی می‌شود.

مفسر برنامه ای است که برخلاف اسمبلر یا کامپایلر، سورس کد یک برنامه را می خواند، آن را تجزیه و اجرا می‌کند. بنابراین تجزیه و تحلیل قطعه کد نوشته در حالی که برنامه در حال اجرا است، انجام می‌شود. دو راه وجود دارد که پایتون می تواند کد نوشته شده در آن را تفسیر کند. یک را از طریق حالت تعاملی که دارای اعلان پایتون است و را دیگر از طریق حالت اسکرپیت است.

نحوه عملکرد مفسرهای پایتون

پایتون سورس کد خود را به دستورالعمل سطح ماشین تبدیل نمی کند، این کار را سایر زبان های برنامه نویسی انجام می‌دهند تا سخت افزار رایانه بتواند آن را درک کند. پایتون کل کد را به چیزی به نام کد بایت تبدیل می‌کند.

بنابراین در پایتون ، یک فرم انتزاعی از کامپایل انجام می شود اما آن کامپایل کل کد را به سطح ماشین یا سطح اسمبلی که توسط کامپایلرهای دیگر مانندC  و ++C انجام می شود، نمی آورد.

هربار که یک برنامه نویس کد پایتون خود را اجرا می‌کند، ابتدا قسمت کامپایل انجام می‌شود. سپس یک کد بایت تولید می‌کند و در داخل، این کد بایت توسط ماشین مجازی پایتون (PVM) که در واقع مفسر پایتون است، تغییر شکل می‌دهد. PVM کمک می‌کند تا کد بایت پایتون را به دستور العمل‌های سطح ماشین یا کدهای معادل باینری تبدیل کند. اگر هرگونه خطایی در این مرحله تفسیر رخ دهد، پس از نمایش یک پیام خطا تبدیل متوقف می‌شود.

بهترین مفسرهای پایتون

پایتون به عنوان سریع‌ترین زبان برنامه نویسی در حال رشد هیچ کمبودی در مفسر برای پایتون وجود ندارد اما از آنجا که هر یک از آن‌ها نیازهای خاصی را برآورده می‌کند، ابتدا باید بفهمید که کدام یک برای کار مد نظر شما مناسب تر است. مفسر کلاسیک پایتون “CPython” نام دارد. در ذیل به 6 مورد از بهترین مفسرهای پایتون اشاره کرده‌ایم.

1. CPython
2. IronPython
3. Jython
4. PyPy
5. PythonNet
6. Stackless Python

در ادامه به بیان خلاصه ای از هرکدام از موارد بالا می پردازیم.

CPython

این مفسر پیش فرض و پرکاربرد ترین پیاده سازی زبان برنامه نویسی پایتون است. CPython که به زبان C و Python نوشته شده است، Cpython کد پایتون را در بایت کد میانی کامپایل می‌کند که توسط یک ماشین مجازی تفسیر می‌شود. این مفسر به عنوان پیاده سازی مرجع پایتون، بیشترین سازگاری را با بسته های Python و ماژول های افزونه C ارائه می‌دهد. به این ترتیب، تمام نسخه های زبان برنامه نویسی پایتون در C پیاده سازی می شوند؛ زیرا Cpython پیاده سازی مرجع است.

اگر کدهای منبع باز پایتون می نویسید و می خواهید به گسترده ترین مخاطبان ممکن دسترسی پیدا کنید، هدف قرار دادن CPython بهترین راه است. برای استفاده از بسته هایی که برای کار به پسوندهای C متکی هستند، CPython تنها گزینه پیاده سازی شما است. این مفسر تا پایتون 3.7 را پشتیبانی می‌کند.

IronPython

IronPython افزودنی عالی برای دات نت است که به توسعه دهندگان پایتون امکان استفاده از فریم ورک دات نت را می دهد. توسعه دهندگان دات نت موجود همچنین می توانند از IronPython به عنوان یک زبان اسکریپت نویسی سریع و رسا برای جاسازی، آزمایش یا نوشتن یک برنامه جدید از ابتدا استفاده کنند.

پایتون را با بی‌کد، سریع و آسان یاد بگیرید! 

دوره مقدماتی پایتون

پیاده سازی زبان برنامه نویسی پایتون برای فریم ورک دات نت، IronPython از کتابخانه‌های فریم ورک پایتون و دات نت استفاده می‌کند. همچنین می‌تواند کد پایتون را در معرض سایر زبان های مربوط فریم ورک دات نت قرار دهد. CLR یک پلت فرم عالی برای ایجاد زبان‌های برنامه نویسی است و DLR آن را برای زبان‌های پویا بهتر می‌کند.

IronPython از کامپایل پویا پشتیبانی می‌کند و با یک کنسول تعاملی عرضه می‌شود. استفاده از اسکرپیت های پایتون اجازه می‌دهد تا با اشیا دات نت تعامل داشته باشند. با ابزار پایتون برای ویژوال استودیو، IronPython مستقیماً در Visual Studio IDE ادغام می‌شود. آیرون پایتون از 2.7 پشتیبانی می‌کند.

Jython

Jython که قبلا بانام JPython شناخته می‌شد، پیاده سازی پایتون است که برروی پلتفرم جاوا اجرا می‌شود. Jython که در جاوا و پایتون نوشته شده است، کد پایتون را به بایت کد جاوا تبدیل می‌کند و از این رو به کد پایتون اجازه می‌دهد تا روی هر ماشینی که JVM دارد، اجرا شود.

Jython از کامپایل استاتیک و پویا پشتیبانی می‌کند. یکی از ویژگی های مفسر محبوب پایتون این است که اجازه وارد کردن و همچنین استفاده از هر کلاس جاوا مانند ماژول پایتون را می‌دهد. Jython در حال حاضر تا پایتون نسخه 2.7 را پشتیبانی می‌کند.

PythonNet

Python.NET بسته ای است که برنامه نویسان پایتون را مجاز می‌کند که مفسر پایتون نصب شده در سیستم را با CLR یکپارچه کنند و یک ابزار برنامه نویسی قدرتمند برای توسعه دهندگان دات نت فراهم می‌کند. این اجازه می‌دهد تا کد پایتون با CLR تعامل داشته باشد و همچنین ممکن است برای جاسازی پایتون در یک برنامه دات نت استفاده شود. این یک رویکرد معکوس نسبت به روشی است که توسط IronPythonپیاده سازی می‌شود.

با ترکیب ابزار Python.NET با Mono به مفسرهای پایتون در سیستم عامل های غیر ویندوزی، مانند مک ولینوکس اجازه می‌دهد تا در فریم ورک دات نت کارکنند. می‌توان آن را در بالای IronPython بدون مشکل اجرا کرد. Python.NET در حال حاضر با نسخه های پایتون 2.6 تا پایتون 3.5 سازگاراست.

Stackless Python

پایتون بدون پشته یک نسخه پیشرفته از زبان برنامه نویسی پایتون است. این به برنامه نویسان اجازه می‌دهد تا از مزایای برنامه نویسی مبتنی بر رشته بدون مشکلات عملکرد و پیچیدگی مرتبط با رشته‌های معمولی بهره ببرند. Microthread هایی که  Stackless Python به پایتون اضافه می‌کند، در صورت استفاده صحیح می‌توانند مزایای زیر را به همراه داشته باشند:

• ساختار برنامه بهبود یافته
• کد قابل خواندن بیشتر
• افزایش بهره‌وری برنامه نویس

CPython و دیگر مفسرهای پایتون به فراخوانی C برای پشته خود بستگی دارند. با این حال، این مورد در مفسر Stackless Python صدق نمی‌کند. اگرچه پایتون بدون پشته از پشته C استفاده می‌کند، اما بین فراخوانی تابع پاک می‌شود. از این رو، مفسر پایتون برای پشته خود به فراخوانی C وابسته نیست. مانند CPython، پایتون بدون پشته با استفاده از C و Python نوشته می‌شود.

Stackless Python علاوه بر پشتیبانی از رشته‌ها، از کانال‌های ارتباطی، برنامه‌های مشترک، باینری‌های از پیش کامپایل‌ شده، زمان‌بندی دوره‌ای، سریال سازی وظایف و مجموعه‌های وظیفه پشتیبانی می‌کند.

PyPy

PyPy یک مفسر بسیار سازگار پایتون است که جایگزین مناسبی برای CPython است. با نصب و اجرای برنامه خود با آن، می‌توانید پیشرفت های قابل توجهی در سرعت ببینید. میزان افزایش سرعت بستگی به نوع برنامه‌ای دارد که مینویسید. PyPy در RPython پیاده سازی می‌شود که زیر مجموعه‌ای از زبان برنامه نویسی پایتون با تایپ استاتیک محدود است.

PyPy با داشتن یک کامپایلر JIT از بک‌اندهای C ،CLI و JVM پشتیبانی می‌کند. مهم‌ترین هدف PyPy ارائه حداکثر سازگاری با پیاده سازی مرجع CPython و در عین حال افزایش عملکرد است. PyPy توسط توسعه دهندگان Python استفاده می‌شود که به دلیل بهبود عملکرد برخی از کدهای Python از دیگر مفسرهای پایتون متمایزتر است. طبق وب سایت رسمی PyPy، مفسر محبوب Python حدود 4.4 برابر سریعتر از CPython است.

PyPy چندین مزیت و ویژگی دارد:

• سرعت: به لطف کامپایلر Just-in-Time، برنامه های پایتون اغلب در PyPy سریعتر اجرا می شوند.
• استفاده از حافظه: برنامه های بزرگ پایتون با حافظه زیاد نسبت به CPython فضای کمتری را اشغال می کنند.
• سازگاری: PyPy با کدهای موجود پایتون بسیار سازگار است. از ctypes پشتیبانی می‌کند و می‌تواند کتابخانه‌های محبوب پایتون مانند Twisted و Django را اجرا کند.
• Sandboxin PyPy: توانایی اجرای کدهای غیرقابل اعتماد را به روشی کاملاً ایمن فراهم می کند.

سخن پایانی

در بالا به معرفی بهترین مفسرهای پایتون که تاکنون در دسترس هستند، پرداختیم. شما امکان استفاده از هرکدام از آن‌ها را دارید با این حال، هریک از آن‌ها ویژگی‌های خاص خود را دارند. بنابراین بهتر است بر اساس نیاز هر پروژه هرکدام از آن‌ها را انتخاب کنید به خصوص زمانی که می‌خواهید به صورت حرفه‌ای کار کنید. داشتن دانش کاری از یک مفسر خوب ضروری تر است؛ پس هرچه بیشتر تلاش کنید، در این زمینه موفق تر خواهید بود. به پایان این مقاله در مورد بهترین مفسرهای پایتون رسیدیم؛ امیدواریم استفاده کافی را برده باشید. نظرات و پیشنهادات خود را در قسمت دیدگاه‌ها با ما به اشتراک بگذارید.