تعریف کلی کاراکتر یا نویسه در کامپیوتر یعنی کوچک‌ترین واحد نمایش اطلاعات که می‌تونه یک حرف یا علامت باشه. نویسه‌ها شامل فاصله، عددها و علامت‌ها‌ هم هستند!

نویسه در دنیای دیجیتال

در دنیای دیجیتال برای انتقال اطلاعات چیزی جز خاموش و روشن نداریم! جریان‌های الکتریکی که قطع و وصل می‌شن، نوری که چشمک می‌زنه یا حتی تغییر جهت قطب‌های مغناطیسی توی هاردها دنیای دیجیتال‌ما رو می‌سازن!

به این خاموش‌ها و روشن‌ها می‌تونیم غلط و صحیح یا صفر و یک رو نسبت بدیم. این صفرها و یک‌ها به کمک قوانین مبنای عددی در ریاضیات معنا پیدا می‌کنن. یعنی مثلاً عدد ۲ توی کامپیوتر می‌شه ۰۰۱۰، عدد ۱۱ توی کامپیوتر می‌شه ۱۰۱۱ و عدد ۵ می‌شه ۰۱۰۱. در واقع هر عدد، کد مخصوص به خودش رو داره که قابل محاسبه هست. این محاسبه بین مبنای ده (اعداد خودمون) و مبنای دو (اعداد کامپیوتر) به سادگیِ انجام چند تقسیم هست.

برای انتقال اعداد مشکلی نداریم اما اگر بخوایم نویسه‌ها رو منتقل کنیم مشکل خواهیم داشت. برای این کار مجبوریم جدولی بسازیم و برای هر نویسه یک کد تعیین کنیم.

بدون شرح

امروز می‌خوام براتون از رمزنگاری دوسویه یا دو کلیده بگم، این رمزنگاری دنیای اطلاعات رو زیر و رو کرده! تو جهان امروز هر جا رو که نگاه می‌کنی ردپای این رمزنگاری هست! HTTPS, SSH, ارز های دیجیتال، شبکه های مجازی و … همه و همه دارن از این روش برای حفظ امنیت استفاده می‌کنن.

آنچه خواهید خواند!

• در ابتدا خواهم گفت در صورت نبود رمزنگاری اطلاعات چطور لو می‌روند
• بعد یه دید کلی از رمزنگاری میدم و میگم چرا نمیشه از روش های رایج استفاده کرد
• سپس روش رمزنگاری دوسویه رو به زبون ساده توضیح می‌دهم
• در ادامه از چگونگی استفاده آن در وب می‌گم
• چند خط کد می‌نویسیم و در پایتون از این روش استفاده می‌کنیم

از بزرگ‌تر‌ها می‌شنوم که صفحه‌نمایش‌های قدیمی‌تر اشعه‌هایی از خود ساطع می‌کردند که باعث آسیب زدن به چشم و بروز سرطان می‌شدند. البته منظور از بروز سرطان اینجا به این معنی نیست که هرکس که با آن صفحه‌نمایش‌های غول‌آسا کار می‌کرد سرطان می‌گرفت اما به این معنی است که شانس ابتلا به سرطان در افرادی که بیشتر در معرض صفحه‌نمایش‌های CRT بودند، بیشتر می‌شد. صفحه‌نمایش‌های امروزی بسیاری از مشکلات صفحه‌نمایش‌های قدیمی را ندارند. در عین حال که سبک‌تر و نازک‌تر و کم‌مصرف‌تر هستند به چشم نیز کمتر آسیب می‌زنند. اما هنوز هم خیره‌شدن طولانی مدت به صفحه‌نمایش می‌تواند به چشم‌ما آسیب بزند.

ما اهالی کامپیوتر ساعت های جلو صفحه‌ی کامپوتر هستیم و این مسئله دقدقه خیلی ها از جمله خود من هست؛ برای همین، راهکار ها و مواردی که پیدا کردم رو در این مطلب با شما به اشتراک خواهم گذاشت.

در این مطلب می‌گیم که چطور میشه در پایتون یک پروسه دیگر را اجرا کرد و خروجی استاندارد و ورودی استاندارد رو بگیریم و ازش استفاده بکنیم. خروجی و ورودی استاندارد همون چیزایی هستن که تو محیط متنی چاپ میشن یا کاربر توی ورودی برنامه وارد می‌کنه. در واقع توی این مطلب یاد می‌گیرید که چطور می‌تونید در پایتون با برنامه های کنسولی دیگه تعامل کنید.

پایپ (pipe) چیست؟

به طور پیش‌فرض سیستم عامل ورودی ها رو از موس و کیبورد می‌گیره و خروجی ها رو روی صفحه نمایش می‌نویسه. اما در بعضی مواقع نیاز هست که یک برنامه از خروجی های یک برنامه (یا دستور) دیگه استفاده کنه یا به ورودی استاندارد یک برنامه داده ارسال کنه. در چنین شرایطی pipe استفاده میشه. pipe یک فضای موقتی در حافضه برای جابه‌جایی اطلاعات بین دو برنامه هست که البته یک طرفه هم هست؛ یعنی مثلا برای گرفتن خروجی باید از یک pipe و برای نوشتن ورودی هم از یک pipe دیگر باید استفاده کرد.

زبان‌ها معمولاً یا تعیین نوع پویا دارند؛ مانند کامن لیسپ، پایتون، جاوا اسکریپت یا دارای تعیین نوع ایستا هستند؛ مانند سی و سی‌پلاس‌پلاس، راست و دوباره کامن لیسپ (معمولاً پیاده‌سازی‌های مدرن کامن لیسپ، مانند SBCL، اجازه می‌دهند بنا به خواست برنامه‌نویس، قسمتی از کد، دارای تعیین نوع ایستا و قسمتی دارای تعیین نوع پویا باشد).

در پایتون، تعیین نوع متغیر‌ها، مقدار یا مقادیر بازگشتی توابع و متد‌ها و آرگومان‌های توابع اجباری نیست. اما می‌توانیم با تعیین نوع و استفاده از یک نرم‌افزار Linter به کاهش خطا‌های خود پیش از اجرا کمک کنیم.

def f(x: int) - > int:
    return x * 2 + 1

با این که تعیین نوع آرگومان یا ورودی تابع f که x باشد و مقدار بازگشت آن یعنی x*2 + 1 در اجرا تأثیری ندارد، اما زمانی که بخواهم مقدار بازگشت تابع f را با یک رشته نویسه (کاراکتر) جمع کنم به من اخطار داده می‌شود:

بدیهی است که اجرای این برنامه به وسیلهٔ پایتون نیز باعث خطا می‌شود. در مقابل زمانی که نوع ورودی و خروجی تابع را مشخص نمی‌کنم اخطاری داده نمی‌شود:

در ادامه با تعیین نوع ورودی‌ها و خروجی توابع و متد‌ها و ویژگی‌های یک کلاس آشنا می‌شویم.

مسئلهٔ ۸ وزیر می‌پرسد که در یک صفحهٔ شطرنج چه‌طور می‌توانیم ۸ مهرهٔ وزیر را چنان قرار دهیم که هیچ‌کدام در معرض تهدید دیگری نباشد. در ریاضیات و علوم کامپیوتر، مسئلهٔ n وزیر یک نسخهٔ تعمیم‌یافته از ۸ وزیر می‌باشد که برای اکثر nهای صحیح مثبت (یا طبیعی) بیش‌تر از یک چینش وجود دارد.

قبلاً یک روش برای پیدا کردن راه حل برای مسئلهٔ ۸ وزیر با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه دادم. حال می‌خواهم یک روش دیگر برای همین هدف اما به صورت یک الگوریتم قطعی و تصادفی به همراه کد پایتون ارائه دهم.

زمانی که از یک برنامه‌نویس پایتونی بخواهید یک تابع ساده بنویسد تا ارقام یک عدد را جمع کند و برگرداند، احتمالاً ابتدا عدد را به یک رشته تبدیل می‌کند و سپس رشته را به لیست (فهرست) و نهایتاً تک‌تک اعضای لیست را که ارقام عدد به صورت رشته‌های تک‌نویسه‌ای هستند به عدد تبدیل می‌کند و سپس آن‌ها را با هم جمع می‌کند. ولی الزاماً اولین روشی که برای حل مسئله به ذهن‌مان می‌رسد، بهترین روش نیست. در این مطلب دو الگوریتم برای جمع ارقام یک عدد صحیح به صورت بازگشتی و تکرارشونده به همراه کد های پایتون آن ها ارائه می‌دهم.

صدای بوق ممتد از لحاظ فنی همان موج سینوسی با فرکانسی (بسامد) ثابت است. در این مطلب یک کد ساده و کوتاه پایتون ارائه می‌دهم که بدون استفاده از کتاب‌خانه‌های اضافی، می‌تواند یک بوق را با هر فرکانسی تولید کند و در یک فایل صوتی wave ذخیره کند.

خیلی ها میگن پایتون زبان ساده‌ای هست، میشه اون رو زود یاد گرفت، بخاطر تعیین نوع پویا(dynamic typing) دیگه نیازی نیست که برنامه‌نویس با type ها درگیر باشه و …

ولی آیا واقعا همین‌طوره؟! توی این مطلب قصد دارم کمی زبان پایتون رو به عنوان یه برنامه‌نویس پایتون بررسی کنم.

۱. پایتون زبان ساده‌ای هست

منظور از سادگی زبان می‌تونه خوانا بودن اون و نزدیکی اون به زبان انگلیسی (زبان انسان) باشه. برای مثال دو تکه کد زیر رو ببینید:

زبان پایتون:

if not 2 in lst:
  for x in lst:
    print(x);

زبان سی‌شارپ:

if ( ! lst.contains(2) )
  foreach ( int x in lst )
    Console.WriteLine(x);

پیام‌رسان روسی تلگرام، محبوبیت زیادی بین کشور‌هایی مانند ایران داشته و دارد. بسیاری آن را به واتس‌اپ ترجیح می‌دهند و بر این باورند که تلگرام از واتس‌اپ امن‌تر و آزاد‌تر است و همچنین فضای ابری برای ذخیرهٔ پیام‌ها و فایل‌های ارسالی ارائه می‌دهد برخلاف واتس‌اپ که به نظر می‌آید پرونده‌ها (فایل‌ها) و تصاویر را در سرورهایش (کارساز‌هایش) ذخیره نمی‌کند.

همچنین عده‌ای آزاد و متن‌باز بودن کلاینت‌های (کارخواه‌ها) تلگرام را دلیلی بر امن بودن آن می‌دانند. واتس‌اپ برخلاف تلگرام رمزگذاری سراسری دارد به این معنی که تنها فرستنده و گیرندهٔ پیام می‌توانند داده‌های ردّ و بدل شده را بخوانند و حتی خود واتس‌اپ که این داده‌ها را انتقال می‌دهد نمی‌تواند شنود کند. با این حال با توجه به این که کد منبع کلاینت‌های واتس‌اپ در دسترس نیست، نمی‌توان این مورد را مطمئن بود.

چت‌روم کرم‌های کامپیوتر در ابتدا به صورت خصوصی بوده و روی یک سرور ماتریکس کوچک بر روی نانو‌پای بنده(فاروق) میزبانی می‌شده است. هنوز هم اکثر کسانی که آن زمان با ما بوده‌اند در چت‌روم فعلی حضور دارند. بعد از مدتی نگه‌داری از سرور ماتریکس به این نتیجه رسیدم که برای یک چت‌روم به این کوچکی منطقی نیست که یک سرور ماتریکس را مدیریت کنم. در نتیجه به این فکر افتادم که چت‌روم را روی یک سرور ماتریکس عمومی و مطمئن منتقل کنم و همچنین آن‌را عمومی کنم. آن زمان دو سرور مطمئن میشناختم:‌ یکی سرور matrix.org و دیگری سرور موزیلا که شرکت سازنده فایرفاکس بودجه‌اش را تامین میکرد. البته محلق شدن به این چت‌روم از هر سرور ماتریکسی امکان پذیر است.

طی دهه‌های گذشته بحث‌های زیادی راجع به این‌که مشخصات زبان‌های برنامه‌نویسی، به عنوان مثال تعیین نوعشان و مثلا ایستا(static) یا پویا(dynamic) بودن چه تاثیری روی روند توسعه نرم‌افزار‌ها دارد. یک مقاله علمی(paper) با مطالعه ۶۰۰ پروژه در گیت‌هاب شامل تقریبا ۷۰ میلیون خط کد و ۳ میلیون کامیت به نتایجی در این مورد رسیده‌است.