المتغيرات والأنواع — كيف يتذكر البرنامج

المشكلة التي نقوم بحلها

حتى الآن لم تكن برامجنا تتذكر شيئاً. ما يُطبع يذهب ولا يعود.

لكن العمل الحقيقي لا يجري هكذا. في برنامج فواتير يُحسب السعر مرة واحدة ويُحتاج إليه في ثلاثة أماكن. وفي تقرير يجب أن يُحسب المجموع أولاً ثم يُستخدم لاحقاً. البرنامج يجب أن يتذكر.

وهناك مشكلة ثانية بجانبها. في الفصل السابق أعطى "2" + "3" النتيجة 23 بينما أعطى 2 + 3 النتيجة 5 — الرمز نفسه، وسلوكان مختلفان. السبب أن هذين الشيئين في نظر بايثون من نوعين مختلفين. هذا النوع يسمى type، ومنه يأتي الجزء الأكبر من أخطاء المبتدئين.

في نهاية هذا الفصل ستستطيع

• تخزين قيمة في متغير (variable) وتغييرها لاحقاً
• اختيار أسماء يقبلها بايثون ويفهمها الإنسان
• التعرف على الأنواع الأساسية الأربعة: int وfloat وstr وbool
• معرفة نوع أي قيمة باستخدام type()
• قراءة TypeError ومعرفة ما يشتكي منه بالضبط

المتطلبات المسبقة: الرؤية عبر print والتوضيح عبر التعليقات.

المتغير اسم

city_count = 4

اقرأ هذا السطر من اليمين إلى اليسار: وُجدت القيمة 4، ووُضع عليها ملصق اسمه city_count. من الآن فصاعداً، كتابة city_count تعطيك تلك القيمة.

city_count = 4
print("Cities:", city_count)
print("Double:", city_count * 2)

Cities: 4
Double: 8

= لا تعني "يساوي". في الرياضيات x = 4 ادعاء: x و4 متساويان. في بايثون = تعليمة: "خزّن هذه القيمة تحت ذلك الاسم." ولهذا فإن total = total + 5 — المستحيلة رياضياً — عادية تماماً في بايثون. معناها: "خذ ما يحمله total الآن، وأضف 5، وضع النتيجة في total من جديد." وللتحقق من تساوي شيئين رمز خاص هو ==، وسنتعرف عليه لاحقاً.

تغيير القيمة

عندما تُسند قيمة جديدة إلى متغير، لا يبقى شيء من القيمة القديمة:

stock = 20
print("Before:", stock)

stock = stock - 3
print("After:", stock)

Before: 20
After: 17

انظر ماذا يحدث عندما يشير اسمان إلى القيمة نفسها:

a = 10
b = a
a = 99
print(a, b)

99 10

السطر b = a معناه: ضع الملصق b على القيمة نفسها التي يرتبط بها a. الآن يشير الاسمان كلاهما إلى 10 نفسها. ثم a = 99 تنزع الملصق a وتضعه على القيمة الجديدة 99 — ويبقى b حيث كان، على 10. إسناد قيمة جديدة إلى اسم واحد ينقل ذلك الاسم وحده، لا الاسم الآخر.

احتفظ بهذه الصورة في ذهنك: يمكن أن يشير اسمان إلى القيمة نفسها. مع الأرقام والنصوص لا يسبب هذا أي مشكلة، لكن لاحقاً، عندما تتعلم القوائم (lists) — التي يمكن تغيير محتواها في مكانها — تصبح هذه النقطة مهمة جداً.

قواعد الأسماء

ما لن يقبله بايثون:

• البدء برقم: 2nd_price مرفوض، وprice_2 مقبول
• شرطة في الوسط: total-price مرفوض، فبايثون يقرؤه عملية طرح
• مسافة في الوسط: total price مرفوض
• الكلمات المفتاحية (keywords) في بايثون: class وfor وif وimport وreturn وNone لا يمكن استخدامها أسماءً

ما يقبله بايثون لكن لا ينبغي أن تكتبه:

x1 = 4500           # clear today, meaningless in three weeks
Total_Price = 4500  # legal Python, but not the Python convention
l = 4500            # lowercase L and the digit one look almost identical

العُرف المهني في بايثون هو snake_case — أحرف صغيرة، مع شرطة سفلية بين الكلمات:

total_price = 4500
customer_name = "Rafi"
items_in_cart = 3

قد يبدو الاهتمام بالأسماء مضيعة للوقت، لكن الكود يُكتب مرة أو مرتين ويُقرأ عشرين مرة. الاسم الذي يشرح نفسه يقوم بعمل التعليق.

الأنواع الأساسية الأربعة

items = 7        # int   — a whole number
price = 249.50   # float — a number with a decimal point
name = "Rafi"    # str   — text, inside quotes
is_paid = True   # bool  — only True or False

print(type(items))
print(type(price))
print(type(name))
print(type(is_paid))

<class 'int'>
<class 'float'>
<class 'str'>
<class 'bool'>

type() أداتك لإزالة الشك. عندما يتصرف متغير بغرابة، فالخطوة الأولى أن تطبع نوعه. في أغلب الأحيان تجد الجواب هناك.

ملاحظتان صغيرتان لكنهما مهمتان:

True وFalse تبدآن بحرف كبير. اكتب true وسيعامله بايثون كاسم متغير ويقول إنه لا يعرفه.

"7" و7 ليسا الشيء نفسه. الأول نص (string)، والثاني رقم. يتشابهان في الشكل ويختلفان تماماً في نظر بايثون:

a = 7
b = "7"
print(type(a), type(b))
print(a * 3)
print(b * 3)

<class 'int'> <class 'str'>
21
777

الخطأ الذي يواجهه الجميع

age = "22"
print(age + 1)

Traceback (most recent call last):
  File "C:\Users\Rafi\python-lab\lesson-04\demo.py", line 2, in <module>
    print(age + 1)
          ~~~~^~~
TypeError: can only concatenate str (not "int") to str

تبدو الرسالة مخيفة، لكنها في الحقيقة دقيقة: لا يمكن ضم شيء إلى str إلا str آخر، وليس int. بايثون لا يستطيع أن يعرف هل قصدت الجمع أم الضم — لذلك توقف بدلاً من أن يخمّن.

السطر File يعرض المسار الكامل لملفك أنت، لذلك سيكون مختلفاً على حاسوبك. أما بقية الأسطر فتبقى كما هي.

اقرأ رسائل الأخطاء من الأسفل إلى الأعلى. السطر الأخير يقول ما المشكلة؛ والسطر الذي فوقه يقول أين. كثير من المبتدئين يرتبكون عند رؤية رسالة الخطأ ويتجاهلونها كلها، لكن رسائل أخطاء بايثون هي أكثر نص مفيد على شاشتك.

الحل هو أن تجعل الرقم رقماً:

age = "22"
print(int(age) + 1)

23

int() تحوّل النص إلى عدد صحيح. متى ينجح ذلك ومتى يفشل سيُشرح بالتفصيل في فصل لاحق عن input()، لأن هذه المشكلة تظهر هناك في كل مرة.

مثال كامل

invoice.py:

# Invoice for a single order, all figures in one place
customer_name = "Rafi"
unit_price = 249.50
quantity = 3
is_member = True

subtotal = unit_price * quantity
discount = 50.0
total = subtotal - discount

print("Customer  :", customer_name)
print("Quantity  :", quantity)
print("Subtotal  :", subtotal)
print("Discount  :", discount)
print("Total     :", total)
print("Member    :", is_member)

Customer  : Rafi
Quantity  : 3
Subtotal  : 748.5
Discount  : 50.0
Total     : 698.5
Member    : True

لاحظ أين الفائدة الحقيقية: لتغيير السعر تعدّل سطر unit_price فقط، فتصحح كل الحسابات التي تحته نفسها. لو كُتبت الأرقام مباشرة داخل استدعاءات print لاضطررت إلى البحث عن كل موضع في كل مرة — ونسيان موضع واحد يجعل التقرير خاطئاً.

عندما يحدث خطأ

NameError: name 'total' is not defined الاسم الذي استخدمته لم تُسند إليه قيمة بعد، أو فيه خطأ إملائي. بايثون يعامل total وtotl كاسمين مختلفين. ولاحظ أن حالة الأحرف مهمة أيضاً: Total ليس total.

TypeError: can only concatenate str (not "int") to str حاولت ضم رقم إلى نص. إما أن تحوّل باستخدام int()، أو أن تستخدم الفاصلة — print("Age:", age) — لأن print تتعامل مع الأنواع المختلفة بنفسها.

SyntaxError: cannot assign to expression here. Maybe you meant '==' instead of '='? الشرطة في الاسم تعطي هذا. في السطر total-price = 5 يرى بايثون عملية حسابية تطرح price من total، ولا يمكن تخزين قيمة في عملية حسابية. استخدم الشرطة السفلية: total_price.

SyntaxError: invalid syntax حاولت استخدام إحدى الكلمات المفتاحية في بايثون اسماً، مثل class = 10. الرسالة لا تذكر الكلمات المفتاحية؛ بل تضع ^ تحت = فقط، لذلك عليك أن تتحقق بنفسك هل الاسم كلمة مفتاحية. اختر اسماً آخر: class_name أو grade.

NameError: name 'true' is not defined. Did you mean: 'True'? True وFalse تبدآن بحرف كبير.

دورك الآن

اكتب ملفاً باسم shipping.py يحتوي على:

1. أربعة متغيرات — واحد int، وواحد float، وواحد str، وواحد bool — كلها بأسماء ذات معنى بأسلوب snake_case
2. عملية حسابية واحدة على الأقل تستخدم اثنين منها لتنتج متغيراً ثالثاً
3. طباعة نوع المتغيرات الأربعة باستخدام type()
4. متغيراً تُسند إليه قيمة ثم تُغيَّر — مع طباعة القيمة في الخطوتين

ثم اكسره عمداً: خذ متغيراً من نوع str، واكتب بعده + 1، وشغّل الملف. اقرأ رسالة الخطأ كلها، وخاصة السطر الأخير. ستقابل هذه الرسالة مرات كثيرة؛ واستدعاؤها عمداً اليوم يجعلها مألوفة لاحقاً.