المتغيرات#

مقدمة#

تُخزّن المتغيرات البيانات وتتيح لك إعادة استخدامها ومعالجتها في جميع أنحاء برنامجك. بايثون لغة ذات كتابة ديناميكية، مما يعني أنك لست بحاجة إلى تحديد نوع المتغير صراحةً. بدلاً من ذلك، يُستنتج النوع تلقائيًا بناءً على القيمة المُسندة إليه. على سبيل المثال:

angle = 90           # angle is an integer
dist = "Distance: "  # dist is a string
steps = 2.5          # steps is a float

لغة بايثون أيضاً لغة ذات كتابة قوية، مما يعني أنه لا يمكنك إجراء عمليات على أنواع غير متوافقة دون تحويلها صراحةً. على سبيل المثال:

controller = 1                 # controller is an integer
modules = "3"                  # modules is a string
result = controller + modules  # Creates a TypeError

لحل هذه المشكلات، يجب عليك تحويل الأنواع بشكل صريح، إذا كان ذلك مناسبًا:

controller = 1                 # controller is an integer
modules = "3"                  # modules is a string

# Convert modules to an integer before adding.
result = int(modules) + controller

تشرح واجهة برمجة التطبيقات هذه أنواع المتغيرات الشائعة في بايثون. ورغم أنها ليست قائمة شاملة، إلا أنها تغطي الأنواع التي من المرجح أن تستخدمها عمليًا.

  • المتغيرات المحلية – يتم تعريفها داخل دالة ويتم استخدامها فقط ضمن هذا النطاق؛ وهي الأفضل للقيم المؤقتة أو المعزولة.

  • المتغيرات العامة – يتم تعريفها خارج أي دالة ويتم استخدامها في جميع أنحاء المشروع؛ وهي مفيدة لمشاركة البيانات بين الدوال.

  • عدد صحيح – الأعداد الصحيحة المستخدمة للعد أو المسافات أو أي شيء بدون كسور عشرية.

  • Float – الأرقام ذات الفواصل العشرية، وهي مفيدة للقياسات أو العمليات الحسابية الدقيقة.

  • String – قيم نصية، تستخدم للرسائل أو التسميات أو لعرض مخرجات قابلة للقراءة.

  • Boolean – True أو False قيم للمنطق واتخاذ القرار.

  • NoneType – يمثل غياب قيمة في بايثون.

  • Range – يقوم تلقائيًا بإنشاء سلاسل من الأرقام، ويستخدم بشكل شائع في الحلقات.

  • List – مجموعة قابلة للتغيير من العناصر؛ جيدة لتخزين مجموعات من القيم مثل الكائنات أو قراءات المستشعرات.

  • قائمة ثنائية الأبعاد – قائمة من القوائم؛ مثالية لتمثيل الصفوف أو الشبكات أو البيانات الشبيهة بالجداول.

  • Tuple – تسلسل ثابت من القيم لا يمكن تغييره؛ مفيد للبيانات المجمعة وغير المتغيرة.

تعريف متغير وتخصيص قيمة له#

لإنشاء متغير، ما عليك سوى تعيين قيمة لاسم باستخدام عامل التشغيل =:

distance = 100

عند تسمية متغير، يجب الالتزام بالقواعد التالية:

  • لا يمكن أن يحتوي الاسم على أحرف خاصة (مثل علامة التعجب).

  • لا يمكن أن يبدأ الاسم برقم.

  • لا يمكن استخدام المسافات في الاسم.

  • لا يمكن أن يكون الاسم كلمة محجوزة في VEXcode (مثل Drivetrain).

Local Variables#

تُعرَّف المتغيرات المحلية داخل دالة أو كتلة من التعليمات البرمجية. ولا يمكن الوصول إليها إلا ضمن نطاق تلك الدالة أو الكتلة، ولا يمكن رؤيتها خارجها.

def show_local():
    # This variable only exists inside this function.
    message = "I'm local!" 
    controller.screen.print(message)

show_local()

تُستخدم المتغيرات المحلية بشكل شائع لتخزين القيم المؤقتة التي تكون ذات صلة فقط داخل وظيفة معينة أو جزء من البرنامج.

Global Variables#

تُعرَّف المتغيرات العامة خارج أي دالة أو كتلة برمجية. ويمكن الوصول إليها وقراءتها في أي مكان في البرنامج، بما في ذلك داخل الدوال.

ملاحظة: يمكن استخدام المتغير العام في أي مكان في مشروعك. قد يكون هذا مفيدًا، ولكنه قد يُصعّب اكتشاف الأخطاء. إذا تغيرت القيمة، فقد تحتاج إلى فحص أجزاء كثيرة من المشروع لمعرفة مكان التغيير. استخدم متغيرًا محليًا عندما تحتاج دالة واحدة فقط إلى القيمة.

# The variable is defined outside a function.
message = "I'm global!"  

def show_global():
    # You can access 'message' inside a function.
    controller.screen.print(message)
    controller.screen.next_row()

show_global()
# And you can access 'message' outside a function.
controller.screen.print(message)

افتراضيًا، يؤدي إسناد قيمة إلى متغير داخل دالة إلى إنشاء متغير محلي. لتعديل متغير عام داخل دالة، يجب عليك تعريفه صراحةً باستخدام الكلمة المفتاحية global.

# Define the global variable.
count = 0 

def increase_count():
    # Use the global keyword to let you modify the
    # global variable.
    global count
    count = count + 1
    controller.screen.print(f"Count: {count}")
    controller.screen.next_row()

increase_count()
increase_count()

أنواع البيانات#

يمكن لمتغيرات بايثون تخزين أنواع مختلفة من البيانات، كل منها مناسب لحالات استخدام مختلفة. فيما يلي أكثر الأنواع استخدامًا:

Integer#

العدد الصحيح هو عدد موجب أو سالب.

distance = 50

drone.take_off(climb_to=500)
# Move the robot forward for the variable value in mm.
drone.climb_for(direction=DOWN, distance=distance, velocity=50, units=MM)
wait(2, SECONDS)

# Add to the variable and move forward the new value, 
# for 100mm total.
distance = distance + 50
drone.climb_for(direction=UP, distance=distance, velocity=50, units=MM)
wait(2, SECONDS)

drone.land()

Float#

العدد العشري هو عدد يحتوي على فاصلة عشرية.

# Store a value with decimal points.
raw_value = 0.88

# Print the decimal value as a percentage.
controller.screen.print(raw_value * 100, "%")

String#

السلسلة النصية هي تسلسل من الأحرف، وتستخدم عادة في النصوص.

# Set the variable to a string then print the string.
message = "Ready!"
controller.screen.print(message)

ملاحظة: يجب دائمًا وضع السلسلة النصية بين علامتي اقتباس متطابقتين، إما مفردة ( ’ ) أو مزدوجة ( ” ). يمكنك استخدام أيًّا من النمطين، ولكن يجب أن تتطابق علامتا البداية والنهاية.

Boolean#

يمثل القيمة المنطقية القيم التالية: True أو False.

# Set the state of the variable.
delivered = False

# Print different messages depending on the Boolean.
if delivered:
    controller.screen.print("Package delivered!")
else: 
    controller.screen.print("Delivering...")

يمكن تغيير القيم المنطقية في أي مرحلة من مراحل المشروع.

# Print the value of the delivered variable
delivered = True
controller.screen.print(delivered)
wait(2,SECONDS)

# Clear the screen and print the value of the variable again
controller.screen.clear_screen(color=GREEN)
delivered = False
controller.screen.print(delivered)

NoneType#

NoneType يمثل غياب القيمة في بايثون.

# Write what the controller's task should be as a string
current_task = None

# Check if a task is assigned
if current_task is None:
    controller.screen.print("No task!")
else:
    controller.screen.print(f"Task: {current_task}")

Range#

النطاق هو سلسلة من الأرقام، ويُستخدم عادةً في الحلقات لتوليد سلاسل رقمية. ويتبع التنسيق التالي:

range(start, stop, step)

عناصر

وصف

start

اختياري. قيمة البداية شاملة (يبدأ التسلسل من هنا). القيمة الافتراضية هي 0.

stop

قيمة التوقف حصرية (يتوقف التسلسل قبل هذا الرقم).

step

اختياري. تحدد هذه الخطوة مقدار الزيادة (أو النقصان) في كل رقم. القيمة الافتراضية هي 1.

 
# Move back and forth four times then land.
drone.take_off(climb_to=500)
for i in range(4):
    drone.move_for(direction=0, distance=500, velocity=50, units=MM)
    wait(1, SECONDS)
    drone.move_for(direction=180, distance=500, velocity=50, units=MM)
    wait(1, SECONDS)
drone.land()


# Count by 2 starting at 1 and ending before 12.
for index in range(1, 12, 2): 
    # Print the values on the screen with each loop.
    controller.screen.print(index)
    controller.screen.next_row()

List#

تُخزّن القائمة مجموعة من العناصر في متغير واحد. يمكنك إضافة عناصر، أو حذفها، أو تغييرها، أو استخدام كل عنصر على حدة في مشروعك. تُفيد القوائم عندما تريد الاحتفاظ بالقيم المترابطة معًا، مثل قراءات المستشعرات، أو الألوان، أو أسماء الكائنات. تُنشأ القوائم باستخدام الأقواس المربعة [].

# Define a list of colors.
colors = ["Red", "Green", "Blue"]

# Repeat for the number of items in the colors list.
for color in colors:
    # Print each color in order
    controller.screen.print(color)
    controller.screen.next_row()

استخدم append لإضافة عناصر إلى قائمة.

# Define a list of colors.
colors = ["Red", "Green", "Blue"]

# Append a new color to the list.
colors.append("Yellow")

# Repeat for the number of items in the colors list.
for color in colors:
    # Print each color in order
    controller.screen.print(color)
    controller.screen.next_row()

2D List#

تُستخدم القائمة ثنائية الأبعاد، أو قائمة القوائم، بشكل شائع لتمثيل الشبكات أو الجداول أو المصفوفات. تمثل كل قائمة فرعية صفًا أو مجموعة محددة من البيانات.

# Assign the values in the matrix 2D list.
matrix = [
    ["A", 1, "Red"],
    ["B", 2, "Orange"],
    ["C", 3, "Yellow"]
]
# Loop through each row.
for row in matrix: 
    # Loop through each column in the row.
    for element in row: 
        controller.screen.print(element, end=", ")
    controller.screen.next_row()

يمكنك تعديل عناصر محددة أو حتى قوائم فرعية كاملة داخل قائمة ثنائية الأبعاد:

# Assign the values in the matrix 2D list.
matrix = [
    ["A", 1, "Red"],
    ["B", 2, "Orange"],
    ["C", 3, "Yellow"]
]
# Modify the color (in column 2) in row 0.
matrix[0][2] = "Blue"

# Print the modified row from the matrix 2D list.
controller.screen.print(matrix[0])

Tuple#

المجموعة المرتبة هي سلسلة من العناصر التي لا يمكن تغييرها بعد إنشائها. وغالبًا ما تُستخدم لتجميع القيم ذات الصلة معًا.

# Define a tuple.
set_1 = (100, "Left")

# Print the tuple.
controller.screen.print(set_1)

يتم إنشاء المجموعات باستخدام الأقواس () بدلاً من الأقواس المربعة [].

On this page