ไพทอน (ภาษาโปรแกรม)

สำหรับความหมายอื่น ดูที่ ไพทอน

ภาษาไพทอน (Python programming language) หรือที่มักเรียกกันว่าไพทอน เป็นภาษาระดับสูงซึ่งสร้างโดยคีโด ฟัน โรสซึม โดยเริ่มในปีพ.ศ. 2533 การออกแบบของภาษาไพทอนมุ่งเน้นให้ผู้โปรแกรมสามารถอ่านชุดคำสั่งได้โดยง่ายผ่านการใช้งานอักขระเว้นว่าง (whitespaces) จำนวนมาก นอกจากนั้นการออกแบบภาษาไพทอนและการประยุกต์ใช้แนวคิดการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุในตัวภาษายังช่วยให้นักเขียนโปรแกรมสามารถเขียนโปรแกรมที่เป็นระเบียบ อ่านง่าย มีขนาดเล็ก และง่ายต่อการบำรุง

กระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรม	หลากหลายรูปแบบ เช่นการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ, หรือการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน
ออกแบบโดย	คีโด ฟัน โรสซึม
พัฒนาโดย	มูลนิธิซอฟต์แวร์ไพทอน
เริ่มในปี	ค.ศ. 1990 (1990)
รุ่นเสถียรล่าสุด	3.8.5 20 มิถุนายน ค.ศ. 2020 (2020-06-20)
รุ่นกำลังพัฒนาล่าสุด	3.9.0b5 20 กรกฎาคม ค.ศ. 2020 (2020-07-20)
ระบบปฏิบัติการ	ลินุกซ์, วินโดวส์, แมคโอเอส และอื่นๆ
มีอิทธิพลจาก	ABC, Perl, Lisp, Smalltalk, Tcl
มีอิทธิพลต่อ	Ruby, Boo
ลิขสิทธิ์	ลิขสิทธิ์มูลนิธิซอฟต์แวร์ไพทอน
เว็บไซต์	www.python.org

ไพทอนเป็นภาษาแบบไดนามิกพร้อมตัวเก็บขยะ ไพทอนรองรับกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมหลายรูปแบบ ซึ่งรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงการเขียนโปรแกรมตามลำดับขั้น การเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุ หรือการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน นอกจากนี้ไพทอนเป็นภาษาที่มักถูกอธิบายว่าเป็นภาษาโปรแกรมแบบ "มาพร้อมถ่าน" (batteries included) กล่าวคือไพทอนมาพร้อมกับไลบรารีมาตรฐานจำนวนมาก เช่นโครงสร้างข้อมูลแบบซับซ้อน และไลบรารีสำหรับคณิตศาสตร์

ไพทอนมักถูกมองว่าเป็นภาษาที่สร้างต่อจากภาษา ABC โดยไพทอน 2.0 ซึ่งออกเผยแพร่เมื่อปีพ.ศ. 2543 มาพร้อมกับเครื่องมือสำหรับการเขียนโปรแกรมจำนวหนึ่ง อย่างเช่นตัวสร้างแถวรายการ (list comprehension)

ไพทอนรุ่น 3.0 เป็นไพทอนรุ่นที่ได้รับการปรับปรุงและแก้ไขจำนวนมาก ทว่าความเปลี่ยนแปลงไนไพทอน 3 นั้นเป็นการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เข้ากันแบบย้อนหลัง กล่าวคือชุดคำสั่งที่เขียนสำหรับไพทอน 2 อาจไม่ทำงานตามปกติเมื่อสั่งให้ทำงานบนตัวแปลภาษาของไพทอน 3

ไพทอนรุ่น 2.0 หมดการสนับสนุนอย่างเป็นทางการในปีพ.ศ. 2563 โดยการหมดการสนับสนุนนี้ถูกวางแผนตั้งแต่ปีพ.ศ. 2558 และไพทอนรุ่น 2.7.18 เป็นไพทอนรุ่น 2.7 และรุ่นตระกูล 2.0 ตัวสุดท้ายที่ออกเผยแพร่ โดยหลังจากนี้จะไม่มีการสนับสนุนความปลอดภัยหรือการปรับปรุงอื่นใดเพิ่มเติมสำหรับภาษาไพทอนรุ่น 2.0 อีก

อินเทอร์พรีเตอร์ของภาษาไพทอนสามารถใช้งานได้บนหลายระบบปฏิบัติการ ชุมชนนักพัฒนาโปรแกรมของไพทอนร่วมกันดูแลโครงการซีไพทอนโดยมีมูลนิธิซอฟต์แวร์ไพทอนซึ่งเป็นองค์กรไม่แสวงผลกำไร ทำหน้าที่ดูแลและจัดการทรัพยากรสำหรับการพัฒนาไพทอนและซีไพทอน

คุณสมบัติและปรัชญาการออกแบบ

ผู้ใช้ภาษาไพทอนสามารถเลือกกระบวนทัศน์การเขียนโปรแกรมตามที่ตนเองถนัดได้ โดยรองรับการเขียนโปรแกรมเชิงโครงสร้างและการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุอย่างเต็มรูปแบบ รวมถึงรองรับการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชัน (ทั้งในรูปแบบของการเขียนโปรแกรมเชิงลักษณะ และการเขียนโปรแกรมเชิงเมตาออบเจกต์) ส่วนขยายของไพทอนทำให้สามารถเขียนโปรแกรมด้วยกระบวนทัศน์อื่น เช่นการเขียนโปรแกรมเชิงตรรกะ

ไพทอนเก็บข้อมูลแบบไดนามิก (dynamic type) และใช้ขั้นตอนวิธีการนับการอ้างอิง (Reference counting) ประกอบรวมกับตัวเก็บขยะ (garbage collector) เพื่อจัดการหน่วยความจำ

ไพทอนมาพร้อมเครื่องมือสำหรับการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันแบบที่พบในภาษาลิสป์ นอกจากนี้ไพทอนมีเครื่องมืออย่างเช่นฟังก์ชัน filter map และ reduce, เครื่องมือการสร้างลิสต์ (list comprehension), แถวลำดับแบบจับคู่ (ในชื่อของ Dictionary), เซต และเครื่องมือสร้างการวนซ้ำ (generator)

แนวคิดและหลักการของไพทอนถูกสรุปในเอกสารชื่อว่า Zen of Python ซึ่งระบุหลักการของภาษาไว้เช่น

• สวยงามดีกว่าน่าเกลียด (Beautiful is better than ugly.)
• ชัดแจ้งดีกว่าซ่อนเร้น (Explicit is better than implicit.)
• เรียบง่ายดีกว่าซับซ้อน (Simple is better than complex.)
• ซับซ้อนดีกว่ายุ่งเหยิง (Complex is better than complicated.)
• ต้องใส่ใจการอ่านออกได้ง่าย (Readability counts.)

ไพทอนไม่ได้ถูกออกแบบมาให้มีคุณสมบัติและความสามารถในการทำงานทุกอย่าง แต่ไพทอนถูกออกแบบมาให้สามารถถูกต่อยอดได้ง่าย การออกแบบในลักษณะนี้ทำให้ตัวของภาษาไพทอนได้รับความนิยมเนื่องด้วยความสามารถในการเพิ่มส่วนต่อขยายหรือชุดคุณสมบัติลงไปในแอปพลิเคชันที่มีอยู่ก่อนหน้านี้ การออกแบบในลักษณะนี้มาจากวิสัยทัศน์ของฟัน โรสซึมที่ต้องการเห็นการออกแบบภาษาโปรแกรมที่มีระบบแกนกลางขนาดเล็ก แต่มาพร้อมไลบรารีชุดคำสั่งขนาดใหญ่ โดยเป้าหมายการออกแบบลักษณะนี้มาจากความไม่สะดวกในการใช้ภาษา ABC ที่ฟัน โรสซึมเคยเจอมาก่อนหน้านี้

โครงสร้างทางวากยสัมพันธ์ (syntax) ของภาษาไพทอนมุ่งเน้นความเรียบง่ายและไม่ยุ่งเหยิง ในขณะเดียวกันยังคงให้อิสระกับนักพัฒนาโปรแกรมในการเลือกวิธีการเขียนโปรแกรมได้เอง ปรัชญาการออกแบบนี้ของไพทอนอยู่บนความเชื่อที่ว่า "ควรจะมีทางเดียว—และทางเดียวเท่านั้น—ในการทำอะไรสักอย่าง" ("there should be one—and preferably only one—obvious way to do it") ซึ่งตรงกันข้ามกับแนวคิดการออกแบบของภาษาเพิร์ลที่เชื่อว่า "เราควรทำอะไรได้มากกว่าหนึ่งวิธี" ("There's more than one way to do it") หากจะกล่าวให้ละเอียด อะเล็กซ์ มาร์เตลลี ผู้เขียนตำราภาษาไพทอน และสมาชิกของมูลนิธิซอฟต์แวร์ไพทอน กล่าวว่า "ในวัฒนธรรมของไพทอน การอธิบายว่า[วิธีการเขียนโปรแกรม]บางอย่างนั้นฉลาดมาก ไม่ถือเป็นคำชม"

นักพัฒนาโปรแกรมที่ใช้ภาษาไพทอนมักพยายามหลีกเลี่ยงการปรับปรุงประสิทธิภาพก่อนถึงเวลาอันควร (premature optimisation) และมักปฏิเสธการรวมโค้ดของโครงการ CPython ที่ต้องแลกประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นมาเล็กน้อยกับความอ่านยากของโค้ด โดยเมื่อต้องเขียนชุดคำสั่งที่เวลาประมวลผลเป็นเรื่องสำคัญ นักพัฒนาโปรแกรมไพทอนจะนิยมเขียนส่วยขยายของโปรแกรมนั้นด้วยภาษา C แยกออกมา หรือใช้ PyPy ซึ่งเป็นตัวแปลภาษาแบบในเวลา (Just-in-time compiler) สำหรับภาษาไพทอน นอกจากนี้นักพัฒนายังมีตัวเลือกอื่นเช่นการใช้ไซทอนซึ่งเป็นตัวแปลรหัสคำสั่งจากภาษาไพทอนไปเป็นภาษาซี

หนึ่งในเป้าหมายสำคัญของภาษาไพทอนคือความสนุกในการใช้งาน ชื่อของภาษาโปรแกรมมิงไพทอนนั้นมาจากชื่อของกลุ่มนักแสดงตลก Monty Python จากประเทศอังกฤษ ความมุ่งมั่นในการทำให้ภาษาไพทอนนั้นสนุกต่อการใช้นั้นพบเห็นได้เพิ่มเติมจากตัวอย่างของชุดคำสั่งในภาษาไพทอนบนเว็บไซต์ของโครงการไพทอนเอง ซึ่งเลือกใช้คำอย่างเช่น "spam and eggs" (เพื่อล้อกับตอนหนึ่งของรายการตลกจาก Monty Python) แทนที่จะเลือกใช้คำทั่วไปอย่าง foo และ bar ตามตัวอย่างภาษาโปรแกรมมิงอื่น

ชุมชนไพทอนมักนิยมใช้วลี "มีความเป็นไพทอน" (Pythonic) เพื่อกล่าวถึงรูปแบบของชุดคำสั่งของไพทอนที่มีความสะอาดสะอ้านและถูกเขียนขึ้นในลักษณะที่สอดคล้องกับปรัชญาการออกแบบดังกล่าว กล่าวคือมีความอ่านง่ายและแสดงถึงความรู้ในการเขียนชุดคำสั่งภาษาไพทอนได้เป็นอย่างดี ในทางตรงกันข้าม ชุดคำสั่งที่ไม่สามารถอ่านได้โดยง่าย (กล่าวคือชุดคำสั่งที่เหมือนการแปลงชุดคำจั่งจากภาษาโปรแกรมอื่นมาเป็นไพทอนแบบบรรทัดต่อบรรทัด) มักจะถูกเรียกว่าชุดคำสั่งที่ "ไม่มีความเป็นไพทอน" (Unpythonic)

ผู้ใช้ ผู้หลงใหล หรือผู้สันทัดภาษาไพทอนมักได้รับการขนานนามว่าเป็น "ไพธอนิสตา" (Pythonista)

จุดเด่นของภาษาไพทอน

ความเป็นภาษาสคริปต์

เนื่องจากไพทอนเป็นภาษาสคริปต์ ทำให้ใช้เวลาในการเขียนและคอมไพล์ไม่มาก ทำให้เหมาะกับงานด้านการดูแลระบบ (System administration) เป็นอย่างยิ่ง มีการสนับสนุนภาษาไพทอนโดยเป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการยูนิกซ์, ลินุกซ์ และสามารถติดตั้งให้ทำงานเป็นภาษาสคริปต์ของวินโดวส์ ผ่านระบบ Windows Script Host ได้อีกด้วย

ไวยากรณ์ที่อ่านง่าย

ไวยากรณ์ของไพทอนได้กำจัดการใช้สัญลักษณ์ที่ใช้ในการแบ่งบล็อกของโปรแกรม และใช้การย่อหน้าแทน ทำให้สามารถอ่านโปรแกรมที่เขียนได้ง่าย นอกจากนั้นยังมีการสนับสนุนการเขียน docstring ซึ่งเป็นข้อความสั้น ๆ ที่ใช้อธิบายการทำงานของฟังก์ชัน, คลาส และโมดูลอีกด้วย

ความเป็นภาษากาว

ไพทอนเป็นภาษากาว (Glue Language) ได้อย่างดีเนื่องจากสามารถเรียกใช้ภาษาโปรแกรมอื่น ๆ ได้หลายภาษา ทำให้เหมาะที่จะใช้เขียนเพื่อประสานงานโปรแกรมที่เขียนในภาษาต่างกันได้

ตัวอย่างภาษาโปรแกรมไพทอน

ตัวอย่างด้านล่างเป็นตัวอย่างสำหรับโปรแกรมซึ่งเขียนด้วยภาษาไพทอน 3 ซึ่งมีโครงสร้างทางวากยสัมพันธ์ต่างจากไพทอน 2

โปรแกรมสวัสดีชาวโลก

print('Hello, world!') 

โปรแกรมสำหรับการคำนวณเลขแฟกทอเรียลของจำนวนเต็มบวกใดๆ

# คำสั่งในบรรทัดด้านล่างรับเข้าตัวเลข ก่อนแปลงเป็นจำนวนเต็มบวก # ชุดคำสั่ง `int()` ในไพทอนจะตัดทศนิยมทิ้งโดยอัตโนมัติ n = int(input('กรุณาป้อนข้อมูลรับเข้าตัวเลขใดๆ เพื่อคำนวณค่าแฟกทอเรียล: ')) # หากตัวเลขมีค่าน้อยกว่า 0 ให้ทำการยกแสดงข้อผิดพลาด (error raising) # โดยให้แสดงข้อผิดพลาดแบบ `ValueError` ขึ้นมา if n < 0: raise ValueError('คุณจำเป็นต้องป้อนจำนวนเต็มบวก') # ประกาศค่าตั้งต้นของแฟกทอเรียล fact = 1 # วนซ้ำสำหรับค่า i ตั้งแต่ 2 ถึง (n+1) for i in range(2, n + 1): # เทียบเท่ากับ fact = fact * i fact *= i # แสดงผลคำตอบ print(fact) 

ไพทอนในแพลตฟอร์มต่าง ๆ

ผู้เขียนโปรแกรมภาษาไพทอนสามารถเลือกใช้แพลตฟอร์ม

ซีไพทอน

ซีไพทอน (CPython) คือแพลตฟอร์มภาษาไพทอนดั้งเดิม โปรแกรมอินเทอร์พรีเตอร์ถูกเขียนโดยภาษาซี ซึ่งคอมไพล์ใช้ได้บนหลายระบบปฏิบัติการ เช่น วินโดวส์, ยูนิกซ์, ลินุกซ์ การใช้งานสามารถทำได้โดยการติดตั้งโปรแกรมอินเทอร์พรีเตอร์และแพ็คเกจที่จำเป็นต่าง ๆ

ไจธอน

ไจธอน (Jython) เป็นแพลตฟอร์มภาษาไพทอนที่ถูกพัฒนาบนแพลตฟอร์มจาวา เพื่อเพิ่มอำนวยความสะดวกในการใช้ความสามารถภาษาสคริปต์ของไพทอนลงในซอฟต์แวร์จาวาอื่น ๆ การใช้งานสามารถทำได้โดยการติดตั้งจาวาและเรียกไลบรารีของไจธอนซึ่งมาในรูปไบนารีเพื่อใช้งาน

ไพทอนดอตเน็ต

Python.NET เป็นการพัฒนาภาษาไพทอนให้สามารถทำงานบนดอตเน็ตเฟรมเวิร์กของไมโครซอฟท์ได้ โดยโปรแกรมที่ถูกเขียนจะถูกแปลงเป็น CLR ปัจจุบันมีโครงการที่นำภาษาไพทอนมาใช้บน .NET Framework ของไมโครซอฟท์แล้วคือโครงการ IronPython

ไลบรารีในไพทอน

การเขียนโปรแกรมในภาษาไพทอนโดยใช้ไลบรารีต่าง ๆ เป็นการลดภาระของโปรแกรมเมอร์ได้เป็นอย่างดี ทำให้โปรแกรมเมอร์ไม่ต้องเสียเวลากับการเขียนคำสั่งที่ซ้ำ ๆ เช่นการแสดงผลข้อมูลออกสู่หน้าจอ หรือการรับค่าต่าง ๆ

ไพทอนมีชุดไลบรารีมาตรฐานมาให้ตั้งแต่ติดตั้งอินเตอร์พรีเตอร์ นอกจากนั้นยังมีผู้พัฒนาจากทั่วโลกดำเนินการพัฒนาไลบรารีซึ่งช่วยอำนวยความสะดวกในด้านต่าง ๆ โดยจะเผยแพร่ในรูปแบบของแพ็คเกจต่าง ๆ ซึ่งสามารถติดตั้งเพิ่มเติมได้อีกด้วย

แพ็คเกจเพิ่มเติมที่น่าสนใจ

• wxPython: อีกทางเลือกหนึ่งสำหรับเขียนส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิกส์ ซึ่งสามารถใช้ได้หลายระบบปฏิบัติการ
• SciPy: รวมโครงสร้างข้อมูลและการคำนวณต่าง ๆ ที่จำเป็นต้องใช้ในการเขียนโปรแกรมคำนวณทางวิทยาศาสตร์
• py2exe: ใช้สำหรับแปลงโปรแกรมที่เขียนในภาษาไพทอนให้อยู่ในรูปแบบของ ในระบบปฏิบัติการวินโดวส์
• PyWin32: ใช้สำหรับติดต่อเรียกใช้บริการบนระบบปฏิบัติการวินโดวส์และคลาสใน Microsoft Foundation Classes: MFC
• MySQLdb: ใช้สำหรับติดต่อกับระบบฐานข้อมูล MySQL
• psycopg2: ใช้สำหรับติดต่อกับระบบฐานข้อมูล โพสต์เกรสคิวเอล
• PyGTK: GTK+ สำหรับ Python ใช้สำหรับสร้างส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิกส์ ซึ่งสามารถใช้ได้หลายระบบปฏิบัติการ
• PyQt: Qt สำหรับ Python ใช้สำหรับสร้างส่วนติดต่อกับผู้ใช้แบบกราฟิกส์ ซึ่งสามารถใช้ได้หลายระบบปฏิบัติการ

การนำไปใช้งาน

ด้วยความยืดหยุ่นของภาษาไพทอน และความเป็น ภาษาสคริปต์ทำให้มีการใช้งานไพทอนอย่างกว้างขวาง

ตัวแก้ไขสำหรับไพทอน

ผู้ใช้สามารถใช้ตัวแก้ไขข้อความทั่วไปในการแก้ไขโปรแกรมภาษาไพทอน นอกจากนั้นยังมี Integrated Development Environmentอื่น ๆ ให้เลือกใช้อีก อาทิ

• PyScripter: เป็นชุดเครื่องมือสำหรับพัฒนาภาษาไพทอน บนระบบปฏิบัติการวินโดวน์ ที่ให้ผู้ใช้สามารถนำไปใช้ฟรี (open source)
• Python IDLE: มีอยู่ในชุดอินเตอร์พรีเตอร์อยู่แล้ว สามารถเลือกติดตั้งได้
• PythonWin: เป็นตัวแก้ไขในชุดของ PyWin32
• ActivePython: จาก ActiveState (ล่าสุด รุ่น 2.5.1 )
• SPE (Stani's Python Editor) : เป็นตัวแก้ไขที่มาพร้อมกับตัวออกแบบยูสเซอร์อินเทอร์เฟส wxGlade และเครื่องมือสำหรับ Regular Expression มีระบบ Syntax Highlight และการจัดย่อหน้าตามวากยสัมพันธ์ของไพทอนให้อัตโนมัติพัฒนาขึ้นจากภาษาไพทอนดาวน์โหลดใช้งานได้ฟรีที่ http://spe.pycs.net
• WingIDE: ตัวแก้ไขที่มีระบบ Syntax Highlight และการจัดย่อหน้าตามไวยกรณ์ของไพทอนให้อัตโนมัติ แต่ไม่ใช่ฟรีแวร์
• Komodo: ตัวแก้ไขที่มีระบบ Syntax Highlight, การจัดย่อหน้าตามไวยกรณ์ของไพทอนให้อัตโนมัติและเติมคำอัตโนมัติ เป็นตัวแก้ไขจาก ActiveState อีกตัวหนึ่ง ไม่ใช่ฟรีแวร์
• Pydev: เป็น Python IDE สำหรับ Eclipse สามารถใช้พัฒนา Python, Jython และ Ironpython
• PyCharm: เป็น Python IDE ที่สร้างขึ้นโดยบริษัท JetBrains แบ่งออกเป็น 2 เวอร์ชัน ได้แก่ Community Edition (ใช้งานฟรี) และ Professional Edition (เสียเงินสามารถทดลองใช้ได้ 30 วัน) โดย Professional Edition จะเพิ่มความสามารถในการตรวจ syntax ของเฟรมเวิร์กที่ได้รับความนิยมที่ใช้งานร่วมกับภาษาไพทอน เช่น Django, Flask, Google App Engine เป็นต้น

องค์กรสำคัญที่ใช้ไพทอน

• กูเกิล ใช้ภาษาไพทอนในบริการหลายอย่าง เช่น จีเมล และ กูเกิลโลคอล กูเกิลแมพส์

ซอฟต์แวร์ที่เขียนด้วยไพทอน

• บิตทอร์เรนต์ (BitTorrent)
• Chandler โปรแกรมจัดการข้อมูลส่วนบุคคล
• บางส่วนของ GNOME
• บางส่วนของ Blender
• Mailman โปรแกรมจัดการจดหมายกลุ่ม (เมลลิ่งลิสต์)
• MoinMoin โปรแกรมวิกิ
• Portage ส่วนจัดการแพกเกจของ Gentoo Linux
• Zope แอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์
• เทอร์โบเกียร์ กรอบงานขนาดใหญ่สำหรับพัฒนาโปรแกรมประยุกต์บนเว็บ
• Django กรอบงานขนาดใหญ่สำหรับพัฒนาโปรแกรมประยุกต์บนเว็บ

อ้างอิง

1. "Python 3.5.0 Release". Python Software Foundation. สืบค้นเมื่อ 13 Sep 2015.
2. "Python 3.9.0b5". Python.org. สืบค้นเมื่อ 20 July 2020.
4. Peterson, Benjamin (2020-04-20). "Python Insider: Python 2.7.18, the last release of Python 2". Python Insider. สืบค้นเมื่อ 2020-04-27.
5. "Sunsetting Python 2". Python.org (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2019-09-22.
6. "PEP 373 -- Python 2.7 Release Schedule". Python.org (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2019-09-22.

แหล่งข้อมูลอื่น

• เว็บหลักของไพทอน (อังกฤษ)