اجرای فایل پایتون در CMD – به زبان ساده

برای اجرای فایل پایتون در cmd ویندوز از دستور python  استفاده می‌کنیم. به این صورت که فرض کنید فایل اجرایی به نام «hello.py» با زبان پایتون نوشته‌ایم. اول «cmd» را باز کرده و به دایرکتوری می‌رویم که فایل در آن ذخیره شده است. سپس دستور python hello.py  را نوشته و دکمه «Enter» را فشار می‌دهیم. به همین سادگی می‌توانیم اسکریپت پایتون را در cmd اجرا کنیم. کسب مهارت در اجرای برنامه‌های پایتون برای تمام توسعه‌دهندگان این زبان ضروری است. حتی برنامه نویسان تازه‌کاری که در مراحل ابتدایی کار با پایتون هستند هم باید بتوانند برنامه‌های خود را اجرا بکنند.

در این مطلب از مجله فرادرس چند روش و نکته مهم را درباره اجرای فایل پایتون در CMD بررسی می‌کنیم. ابتدا مشخصات فایل‌های پایتون را به صورت کامل توضیح می‌دهیم و فایلی را برای نمونه می‌سازیم. سپس روش‌های مختلف اجرای این فایل را در cmd بررسی کرده و دستور مربوط به آن‌ها را معرفی می‌کنیم.

پیش نیاز اجرای فایل پایتون در cmd

کدهای زبان برنامه نویسی پایتون در فایل‌هایی نوشته می‌شوند که به طور کامل شبیه به فایل‌های متنی هستند. تمام فایل‌های پایتون به طور قراردادی با پسوند .py ذخیره می‌‌شوند. هیچ تفاوتی بین اسکریپت‌ها، برنامه‌های قابل اجرا یا ماژول‌های پایتون وجود ندارد. تمام آن‌ها از پسوند یکسان .py استفاده می‌کنند. البته در سیستم‌ عامل ویندوز، اپلیکیشن‌هایی که از «pythonw.exe» استفاده می‌کنند را می‌توان با پسوند .pyw  نیز ذخیره کرد. این فایل‌های اجرایی بیشتر برای راه‌اندازی بعضی از اپلیکیشن‌ها با رابط کاربری گرافیکی به کار برده می‌‌شوند.

توسعه دهندگان برای ساخت اسکریپت‌های پایتون، می‌توانند از هر کد ادیتور، IDE یا محیط برنامه نویسی مناسب پایتونی استفاده بکنند. برای کمک به درک بهتر مطلب،‌ قبل از انجام هر کاری لازم است اسکریپت ساده‌ای بسازیم. بنابرین ویرایشگر متن خود را باز کرده و فایل جدیدی با نام «hello.py» می‌سازیم. کد زیر را نوشته و در این فایل ذخیره می‌کنیم.

با اجرای کد بالا پیغام Hello, World!  در خروجی چاپ می‌شود. این پیغام کلاسیک به طور معمول در بیشتر آموزش‌های برنامه نویسی به کار برده می‌‌شود. این کد قابل اجرا شامل تابع «درونی» (Built-In) print() است. این تابع وظیفه نمایش دادن پیغام نوشته شده بر روی خروجی یا کنسول پایتون را برعهده دارد.

در بخش‌های بعد، روش‌های مختلف اجرای این فایل را در cmd بررسی می‌کنیم.

اجرای فایل پایتون در cmd با دستور python

دستور python  یکی از ابزارهای اجرای فایل‌های پایتون است. برای استفاده از این دستور مراحل زیر را طی بکنید.

1. ابتدا باید برنامه «خط فرمان» (Command Line) را باز بکنیم.
2. سپس کلمه python  را نوشته و بعد از آن به مقدار یک کاراکتر فضای خالی قرار می‌دهیم. در ادامه هم باید آدرس کامل فایل مورد نظر را همراه با نام کامل آن بنویسیم.
3. دکمه Enter را فشار می‌دهیم.

فیلم آموزش برنامه نویسی پایتون + مثال های عملی در Python + گواهینامه در فرادرس

کلیک کنید

در کادر پایین، روش نوشتن دستور اجرای فایل hello.py  را نوشته‌ایم. این کد با فرض این نوشته شده که نشانگر خط فرمان دقیقا همان دایرکتوری را نشان می‌دهد که فایل در آن ذخیره شده است.

در کادر پایین همین دستور برای سیستم عامل‌های لینوکس و MacOS نوشته شده است.

بعد از فشردن دکمه Enter پیغام Hello, World!  بر روی صفحه نمایش کامپیوتر ظاهر می‌شود. توجه کنید که علامت . قبل از نام فایل به معنای «دایرکتوری فعلی» است. فرض کنیم که فایل hello.py در دایرکتوری به غیر از دایرکتوری Root قرار دارد. باید آن را با آدرس کامل فراخوانی کنیم.

C:\>python Users\m.rashidi\pythontest\hello.py

همین‌طور که در دستور بالا مشاهده می‌کنید، بعد از عبارت دستور python  آدرس کامل فایل و نام آن نوشته شده است. اما اگر در cmd به این آدرس برویم، می‌توانیم دستور را هم به صورت python ./hello.py و هم به صورت python hello.py بنویسیم. هر دوی این دستورات به معنای اجرای فایل پایتون موجود در دایرکتوری فعلی هستند.

اگر با نوشتن این دستور پیغام Hello, World!  ظاهر نشد اول باید از نصب درست پایتون و آدرس محل اجرای آن در بخش «PATH» کامپیوتر مطمئن شوید. سپس بررسی کنید که آیا آدرس فایل hello.py به درستی نوشته شده است یا نه.

نکته: در بعضی از نسخه‌های لینوکس و MacOS ممکن است، مجبور باشید به جای دستور python  از دستور python3  استفاده کنید. از طرف دیگر در ویندوز می‌توانید عبارت py  را هم به‌جای python  به کار ببرید.

ذخیره خروجی فایل‌های اجرای شده پایتون در cmd

یکی دیگر از قابلیت‌های مفید در برنامه‌های ترمینال یا پاورشل این است که می‌توانید خروجی دستورات را با کمک سینتکس ساده‌ای ذخیره کنید. به این کار ریدایرکت کردن گفته می‌شود. منظور از ریدایرکت کردن این است که خروجی برنامه به جای نمایش داده شدن در کنسول به فایل دیگری ارسال می‌شود. این قابلیت در مواقعی کاربرد دارد که برنامه پایتونی بتواند خروجی بسیار طولانی تولید کند.در بعضی از سناریو‌های عملیاتی لازم است خروجی برنامه را برای بررسی‌های بعدی در فایل جداگانه‌ای ذخیره کنید.

برای اجرای چنین سناریو‌هایی می‌توانید از دستوری مانند دستور زیر استفاده کنید.

نماد >  در دستور بالا به شل می‌گوید که خروجی تولید شده بر اثر اجرای برنامه hello.py  را در داخل فایل output.txt  ذخیره بکند. هدف از ریدایرکت کردن داده‌ها این است که خروجی برنامه‌های خود را ذخیره کنیم. از این تکنیک می‌توانیم هم در سیستم عامل ویندوز و هم سیستم عامل‌های لینوکس و MacOS استفاده کنیم.

اگر در زمان نوشتن این دستور، از فایلی برای گرفتن داده‌های خروجی استفاده کنیم که وجود ندارد، خود شل به صورت خودکار آن را ساخته و داده‌ها را در آن ذخیره می‌کند. اما اگر این فایل از قبل وجود داشته باشد، شکل تمام داده‌های جدید را بر روی داده‌های قدیمی فایل بازنویسی می‌کند. یعنی تمام داده‌هایی که از قبل در فایل وجود داشتند، پاک خواهند شد.

اما اگر بخواهید که داده‌های خروجی را به صورت متوالی به انتهای فایل output.txt  اضافه کنید (‌بدون از دست رفتن داده‌های قبلی) باید دو نماد >  را به صورت >>  در کنار هم بنویسید.

با نوشتن دستور بالا، نرم‌افزار شل، خروجی فعلی برنامه را به انتهای فایل output.txt  اضافه می‌کند. یعنی اگر دو بار این فایل را اجرا کرده باشیم& در داخل فایل هم دو بار عبارت Hello, World!  در زیر همدیگر نوشته خواهد شد.

نکات مهم این بخش را در جدول زیر به صورت خلاصه نوشته‌ایم.

یادگیری پایتون با کمک فیلم های آموزشی

بهترین روش برای یادگیری پایتون، باید روشی باشد که هم مخاطب با آن بهتر ارتباط برقرار کند و هم مطالب آموزش داده شده در آن ارزشمند باشند. روش‌های مختلفی برای یادگیری تکنولوژی‌های برنامه نویسی وجود دارند. برای کشف روش درست باید به شخصیت افراد و روحیه‌ آن‌ها توجه کرد. در این میان بعضی از روش‌ها تقریبا برای همه افراد، موثر هستند. برای مثال می‌توان به تماشای فیلم‌های آموزشی اشاره کرد. این فیلم‌ها چند ویژگی مهم دارند. برای نمونه می‌توان به تحریک همزمان حواس بینایی و شنیداری در زمان آموزش اشاره کرد. علاوه بر این، امکان بازبینی چندباره فیلم هم جزو امتیازات این محتوای آموزشی است.

فرادرس به عنوان بهترین تولید کننده فیلم‌های آموزشی در کشور، محصولات بسیار خوبی برای کمک به یادگیری پایتون تولید و منتشر کرده است. زیرا این زبان، یکی از پرطرفدار‌ترین و کاربردی‌ترین زبان‌های برنامه نویسی در دنیا است. با یادگیری هرچه بهتر پایتون می‌توانید به برنامه نویس حرفه‌ای‌تری تبدیل بشوید.

در فهرست پایین، چند مورد از فیلم‌های آموزشی متوسط و پیشرفته پایتون را معرفی کرده‌ایم.

• فیلم آموزش رایگان پایتون، یادگیری برنامه نویسی سریع و آسان در ۱۴۰ دقیقه + گواهینامه
• فیلم آموزش ویژوال پایتون، برنامه نویسی پایتون بدون کدنویسی با Visual Python + گواهینامه
• فیلم آموزش پروژه محور پایتون درباره حل ۲۰ مسئله کاربردی در برنامه نویسی + گواهینامه
• فیلم آموزش مدیریت موجودی در زنجیره تامین با پایتون، مدل مقدار سفارش اقتصادی + گواهینامه
• فیلم آموزش رایگان کتابخانه Datetime در پایتون برای مدیریت زمان + گواهینامه

تمام فیلم‌های بالا در فرادرس تولید شده‌اند. در صورت تمایل با کلیک بر روی تصویر بالا می‌توانید به موارد بیشتری دسترسی داشته باشید. در بخش بعد، روش استفاده مستقیم از نام فایل برای اجرای آن را یاد می‌گیرید.

استفاده مستقیم از نام فایل اسکریپت

در ویندوز می‌توانیم تنظیمات خط فرمان را طوری پیکربندی کنیم که فقط با نوشتن نام فایل در خط فرمان و با زدن دکمه Enter، این فایل اجرا بشود.

توجه: در سراسر متن این مطلب، هر کجا که عبارت فایل به کار برده شد، منظور «فایل‌های قابل اجرا» (Executable Files) هستند. بعضی از فایل‌های پایتون ممکن است که قابل اجرا نباشند. یعنی فقط شامل داده‌ها و اطلاعاتی باشند که توسط دیگر فایل‌ها استفاده می‌شود.

PS> .\hello.py

با استفاده از دستور بالا وقتی مسیر اسکریپت خود را نوشته و Enter را فشار دهید، متوجه می‌شوید که پنجره جدید ترمینال برای چند ثانیه روی صفحه ظاهر می‌شود و خروجی اسکریپت را نشان می‌دهد. این امکان به این دلیل وجود دارد که ویندوز فایل‌های .py و .pyw  را به‌ترتیب به «python.exe» و «pythonw.exe» نسبت می‌دهد.

توجه کنید که برای اجرای فایل‌های پایتون لازم است که مراحل این کار را به صورت درست انجام بدهیم. یعنی اینکه آدرس محل فایل اجرایی پایتون را به متغیر PATH اضافه کنیم. در صورت نیاز به کمک به یادگیری این عملیات، پیشنهاد می‌کنیم که فیلم ‌آموزش رایگان نصب پایتون Python در ویندوز را در فرادرس مشاهده کنید. به منظور کمک به مخاطبان مجله، لینک دسترسی به این فیلم در پایین نیز قرار داده شده است.

این روش اجرای اسکریپت‌های پایتون در ویندوز می‌تواند آزاردهنده باشد. زیرا کد در پنجره ترمینال جدیدی اجرا می‌شود که پس از پایان اجرا، به طور خودکار بسته می‌شود. در بیشتر موارد، کاربران اصلا نمی‌توانند خروجی برنامه را دیده و بررسی کنند. البته در لینوکس و MacOS هم می‌توانید فایل‌های اسکریپت را به صورت مستقیم و فقط با فراخوانی نام آن‌ها اجرا کنید. اما روال انجام کار کمی متفاوت است. برای اجرای این عملیات باید چند مرحله دیگر را نیز پشت سر بگذاریم.

دستور زیر مربوط به اجرای مستقیم فایل پایتون در خط فرمان لینوکس همراه با خروجی آن است. کار کردن با ترمینال در لینوکس از cmd در ویندوز کمی پیچیده‌تر است. این ابزار لینوکسی قدرت زیادی هم دارد. در صورت تمایل به یادگیری نکات و ترفند‌های خط فرمان لینوکس، پیشنهاد می‌کنیم که مطلب مربوط به آن را مجله فرادرس مطالعه کنید.

دستور زیر مربوط به اجرای مستقیم فایل پایتون در خط فرمان MacOS همراه با خروجی آن است.

در سیستم‌های یونیکسی امنیت، اولویت اول را دارد. یعنی آنکه کاربران نمی‌توانند به راحتی در سیستم پرسه بزنند و هر فایلی را که خواستند مانند برنامه‌ها اجرا کنند. بنابراین وقتی که تصمیم به اجرای فایل hello.py  گرفتید و دستور اجرای آن را بنویسید، با خطای مربوط به مجوز اجرا روبه‌رو می‌شوید. برای برطرف کردن این مشکل باید به شکل صریح به سیستم بگویید که این فایل، قابل اجرا است. برای انجام دادن اینکار باید از دستور chmod  کمک بگیرید.

بعد از نوشتن دستور بالا فایل hello.py  قابل اجرا می‌شود. یعنی از این به بعد با نوشتن کد زیر می‌توانیم این فایل را اجرا کنیم. هر چند این دستور برای اجرای کامل و صحیح اسکریپت‌های پایتون در سیستم‌های یونیکسی کافی نیست.

زیرا ممکن است که خطاهای زیر ظاهر شوند.

./hello.py: line 1: syntax error near unexpected token `"Hello, World!"'
./hello.py: line 1: `print("Hello, World!")'

دلیل اصلی بروز این خطاها آن است که سیستم عامل نمی‌داند این فایل (اسکریپت پایتون) با کدام برنامه اجرا می‌شود. بنابراین تلاش می‌کند با کمک شل این فایل را اجرا بکند. اما شل نمی‌تواند و بنابراین پیغام خطا ظاهر می‌شود. این خطا را هم می‌توانیم برطرف بکنیم. برای رفع کردن آن باید دستور اضافه‌ای را در ابتدای اسکریپت پایتونی خود بنویسیم.

در خط اول از اسکریپت دستوری را به شکل کامنت می‌نویسیم. این دستور توسط مفسر پایتون خوانده نمی‌‌شود اما سیستم عامل در زمان اجرا با کمک آن متوجه می‌شود که این فایل باید توسط کدام برنامه اجرا بشود.

با کمک دستوری که به ابتدای فایل خود اضافه کردید، از این به بعد این فایل با شرایط یونیکسی اجرا می‌شود. کامنت بالای فایل فقط توسط سیستم عامل خوانده می‌شود. سیستم عامل بادیدن آن متوجه می‌شود که پایتون می‌تواند این فایل را اجرا کند.

اکنون به راحتی با نوشتن دستور $ ./hello.py  در خط فرمان می‌توانید فایل را فراخوانی کرده و اجرا کنید. بعد از اجرای فایل، پیغام Hello, World!  بدون هیچ مشکلی در خروجی نمایش داده می‌شود. بعضی از پروژه‌ها به این صورت هستند که باید اسکریپت پایتونی با هدف خودکارسازی انجام بعضی کار‌ها در سیستم‌عامل‌های یونیکسی بسازید. از این به بعد می‌دانید که چطور آن اسکریپت‌ها را به فایل اجرایی تبدیل کرده و به صورت مستقیم از خط فرمان را اجرا کنید.

دستورات مهم لینوکس برای اجرای فایل‌های پایتونی را در جدول زیر به صورت خلاصه بررسی کرده‌ایم.

اجرای ماژول‌ها با گزینه m-

چند گزینه برای استفاده از دستور python  در خط فرمان وجود دارد. این گزینه‌ها به عنوان موارد کمکی برای انجام وظایف خاصی به کار برده می‌شوند. برای مثال اگر بخواهیم یکی از ماژول‌های پایتون را اجرا کنیم فقط کافی است که از دستور python -m <module-name> استفاده بکنیم. خود عبارت -m  باعث می‌شود که خط فرمان در «مسیر جستوجوی ماژول‌های پایتون» یا «sys.path» به دنبال نام این ماژول بگردد و سپس محتوای آن را اجرا بکند.

در مثال بالا فایل hello.py  را مانند یکی از ماژول‌های پایتون اجرا کردیم. این کار شدنی است. زیرا پایتون به صورت خودکار دایرکتوری فعلی را به فهرست خودش در فایل sys.path اضافه می‌کند. توجه کنید که به جای آرگومان module-name باید نام ماژول را بگذارید. این جا نباید نام فایل بنویسید. به عبارت ساده‌تر تفاوت اصلی بین نام ماژول و نام فایل این است که نام ماژول پسوند .py را ندارد.

نکته: استفاده از پارامتر -m  رفتار بسیار رایجی است. به خصوص زمانی که برنامه نویس می‌خواهد از «رابط خط فرمان» ( Command-Line Interface | CLI)‌ استفاده بکند. با کمک رابط خط فرمان به ماژول‌های موجود در کتابخانه استاندارد پایتون مانند pip و venv و http.server و zipfile دسترسی پیدا می‌کنید.

اگر ماژول هدف در فایل sys.path وجود نداشته باشد با پیغام خطا روبه‌رو می‌شوید.

در مثال بالا نام ماژول missing  در داخل فهرست sys.path وجود ندارد. بنابراین مفسر پایتون نمی‌تواند آن را اجرا بکند. درنتیجه پیغام خطا در خروجی نمایش داده می‌‌شود. مهم‌ترین نکات این قسمت از مطلب را در جدول پایین به صورت خلاصه نوشته‌ایم.

استفاده از پروژه های عملی برای یادگیری بهتر

یکی از بهترین روش‌ها برای یاد گرفتن مفاهیم ساده و پیچیده پایتون، بررسی مراحل پیاده‌سازی پروژه‌های واقعی است. زیرا در این نوع پروژه‌ها از ویژگی‌های گوناگون پایتون در کنار هم استفاده می‌کنیم. به طور خاص در زمان اجرای پروژه‌های مربوط به طراحی سایت لازم است که روش‌های مختلف اجرای فایل پایتون در cmd را بلد باشیم. یکی از بهترین محصولات وب‌سایت فرادرس، فیلم‌هایی هستند که اجرای پروژه‌های واقعی پایتون را آموزش می‌دهند. دانشجویان با مشاهده این فیلم‌ها می‌توانند مطالب آموخته شده را در ذهن خودشان نهادینه کنند. روش ترکیب تکنولوژی‌های مختلف را می‌آموزند و تا حدودی با اصول مهندسی نرم‌افزار آشنا می‌شوند.

در فهرست پایین، چند فیلم‌ آموزشی پروژه‌محور پایتون را معرفی کرده‌ایم.

• فیلم آموزش پروژه محور پایتون و لازاروس درباره ساخت ابزار امنیتی برای مدیران شبکه + گواهینامه
• فیلم آموزش پروژه‌ محور پایتون، ایجاد QR Code و اسکن آن با ۴ کتابخانه Python
• فیلم آموزش ساخت رابط کاربری خط فرمان در پایتون با Argparse همراه با بررسی مثال عملی
• فیلم آموزش پروژه محور پایتون درباره ساخت خزنده وب با فریم ورک Scrapy + گواهینامه
• فیلم آموزش پروژه محور پایتون درباره کار با Tkinter و SQLite3 در Python + گواهینامه

در صورت تمایل با کلیک بر روی تصویر زیر، می‌توانید به صفحه اصلی این مجموعه آموزشی هدایت شده و فیلم‌های پروژه‌محور بیشتری را نیز تماشا کنید.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس، نکات مهم اجرای فایل پایتون در cmd را بررسی کرده‌ایم. فایل‌های برنامه نویسی پایتون به صورت اسناد متنی و با پسوند .py ذخیره می‌شوند. این سند‌ها را می‌توان به صورت مستقیم از درون cmd اجرا کرد. برای اجرای فایل پایتون در cmd قبل از همه چیز باید این زبان برنامه نویسی را به شکل درست نصب بکنیم. یعنی آدرس محل فایل اجرای پایتون را به PATH کامپیوتر اضافه کنیم. اگر پایتون نصب شده اما این آدرس به PATH اضافه نشده است، باید به صورت دستی این کار را انجام بدهیم. بعد از آن در ویندوز می‌توانیم از کلمات دستوری py  یا python  کمک بگیریم و سپس نام فایل پایتون را همراه با آدرس کامل آن بنویسیم.

فیلم مجموعه آموزش کتابخانه های پایتون – مقدماتی تا پیشرفته در فرادرس

کلیک کنید

در لینوکس و MacOS سینتکس این دستورات فقط کمی فرق می‌کند. برای مثال ممکن است لازم باشد از دستور python3  به جای python  استفاده کنیم. اما ساختار بخش اصلی دستور شبیه‌ به هم هستند. فقط قبل از فراخوانی نام فایل به شکل مستقیم باید به چند نکته امنیتی بیشتر در لینوکس و به طور کل سیستم‌های یونیکسی توجه بکنیم. با داشتن این مهارت می‌توانیم کارهای زیادی انجام بدهیم. برای مثال با کمک اسکریپت نویسی انجام بسیاری از امور را به شکل خودکار در می‌آوریم.